mm: memcg: remove unneeded shmem charge type
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  */
23
24 #include <linux/res_counter.h>
25 #include <linux/memcontrol.h>
26 #include <linux/cgroup.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/hugetlb.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/page-flags.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/bit_spinlock.h>
34 #include <linux/rcupdate.h>
35 #include <linux/limits.h>
36 #include <linux/export.h>
37 #include <linux/mutex.h>
38 #include <linux/rbtree.h>
39 #include <linux/slab.h>
40 #include <linux/swap.h>
41 #include <linux/swapops.h>
42 #include <linux/spinlock.h>
43 #include <linux/eventfd.h>
44 #include <linux/sort.h>
45 #include <linux/fs.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/mm_inline.h>
49 #include <linux/page_cgroup.h>
50 #include <linux/cpu.h>
51 #include <linux/oom.h>
52 #include "internal.h"
53 #include <net/sock.h>
54 #include <net/tcp_memcontrol.h>
55
56 #include <asm/uaccess.h>
57
58 #include <trace/events/vmscan.h>
59
60 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
61 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
62 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
63
64 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
65 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
66 int do_swap_account __read_mostly;
67
68 /* for remember boot option*/
69 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
70 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
71 #else
72 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
73 #endif
74
75 #else
76 #define do_swap_account         0
77 #endif
78
79
80 /*
81  * Statistics for memory cgroup.
82  */
83 enum mem_cgroup_stat_index {
84         /*
85          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
86          */
87         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
88         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
89         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
90         MEM_CGROUP_STAT_SWAP, /* # of pages, swapped out */
91         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
92 };
93
94 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
95         "cache",
96         "rss",
97         "mapped_file",
98         "swap",
99 };
100
101 enum mem_cgroup_events_index {
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
106         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
107 };
108
109 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
110         "pgpgin",
111         "pgpgout",
112         "pgfault",
113         "pgmajfault",
114 };
115
116 /*
117  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
118  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
119  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
120  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
121  */
122 enum mem_cgroup_events_target {
123         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
124         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
125         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
126         MEM_CGROUP_NTARGETS,
127 };
128 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
129 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
130 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
131
132 struct mem_cgroup_stat_cpu {
133         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
134         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
135         unsigned long nr_page_events;
136         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
137 };
138
139 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
140         /* css_id of the last scanned hierarchy member */
141         int position;
142         /* scan generation, increased every round-trip */
143         unsigned int generation;
144 };
145
146 /*
147  * per-zone information in memory controller.
148  */
149 struct mem_cgroup_per_zone {
150         struct lruvec           lruvec;
151         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
152
153         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
154
155         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
156         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
157                                                 /* the soft limit is exceeded*/
158         bool                    on_tree;
159         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
160                                                 /* use container_of        */
161 };
162
163 struct mem_cgroup_per_node {
164         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
165 };
166
167 struct mem_cgroup_lru_info {
168         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
169 };
170
171 /*
172  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
173  * their hierarchy representation
174  */
175
176 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
177         struct rb_root rb_root;
178         spinlock_t lock;
179 };
180
181 struct mem_cgroup_tree_per_node {
182         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
183 };
184
185 struct mem_cgroup_tree {
186         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
187 };
188
189 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
190
191 struct mem_cgroup_threshold {
192         struct eventfd_ctx *eventfd;
193         u64 threshold;
194 };
195
196 /* For threshold */
197 struct mem_cgroup_threshold_ary {
198         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
199         int current_threshold;
200         /* Size of entries[] */
201         unsigned int size;
202         /* Array of thresholds */
203         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
204 };
205
206 struct mem_cgroup_thresholds {
207         /* Primary thresholds array */
208         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
209         /*
210          * Spare threshold array.
211          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
212          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
213          */
214         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
215 };
216
217 /* for OOM */
218 struct mem_cgroup_eventfd_list {
219         struct list_head list;
220         struct eventfd_ctx *eventfd;
221 };
222
223 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
224 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
225
226 /*
227  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
228  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
229  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
230  * to help the administrator determine what knobs to tune.
231  *
232  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
233  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
234  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
235  * a feature that will be implemented much later in the future.
236  */
237 struct mem_cgroup {
238         struct cgroup_subsys_state css;
239         /*
240          * the counter to account for memory usage
241          */
242         struct res_counter res;
243
244         union {
245                 /*
246                  * the counter to account for mem+swap usage.
247                  */
248                 struct res_counter memsw;
249
250                 /*
251                  * rcu_freeing is used only when freeing struct mem_cgroup,
252                  * so put it into a union to avoid wasting more memory.
253                  * It must be disjoint from the css field.  It could be
254                  * in a union with the res field, but res plays a much
255                  * larger part in mem_cgroup life than memsw, and might
256                  * be of interest, even at time of free, when debugging.
257                  * So share rcu_head with the less interesting memsw.
258                  */
259                 struct rcu_head rcu_freeing;
260                 /*
261                  * We also need some space for a worker in deferred freeing.
262                  * By the time we call it, rcu_freeing is no longer in use.
263                  */
264                 struct work_struct work_freeing;
265         };
266
267         /*
268          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
269          * per zone LRU lists.
270          */
271         struct mem_cgroup_lru_info info;
272         int last_scanned_node;
273 #if MAX_NUMNODES > 1
274         nodemask_t      scan_nodes;
275         atomic_t        numainfo_events;
276         atomic_t        numainfo_updating;
277 #endif
278         /*
279          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
280          */
281         bool use_hierarchy;
282
283         bool            oom_lock;
284         atomic_t        under_oom;
285
286         atomic_t        refcnt;
287
288         int     swappiness;
289         /* OOM-Killer disable */
290         int             oom_kill_disable;
291
292         /* set when res.limit == memsw.limit */
293         bool            memsw_is_minimum;
294
295         /* protect arrays of thresholds */
296         struct mutex thresholds_lock;
297
298         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
299         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
300
301         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
302         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
303
304         /* For oom notifier event fd */
305         struct list_head oom_notify;
306
307         /*
308          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
309          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
310          */
311         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
312         /*
313          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
314          */
315         atomic_t        moving_account;
316         /* taken only while moving_account > 0 */
317         spinlock_t      move_lock;
318         /*
319          * percpu counter.
320          */
321         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
322         /*
323          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
324          * See mem_cgroup_read_stat().
325          */
326         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
327         spinlock_t pcp_counter_lock;
328
329 #ifdef CONFIG_INET
330         struct tcp_memcontrol tcp_mem;
331 #endif
332 };
333
334 /* Stuffs for move charges at task migration. */
335 /*
336  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
337  * left-shifted bitmap of these types.
338  */
339 enum move_type {
340         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
341         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
342         NR_MOVE_TYPE,
343 };
344
345 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
346 static struct move_charge_struct {
347         spinlock_t        lock; /* for from, to */
348         struct mem_cgroup *from;
349         struct mem_cgroup *to;
350         unsigned long precharge;
351         unsigned long moved_charge;
352         unsigned long moved_swap;
353         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
354         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
355 } mc = {
356         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
357         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
358 };
359
360 static bool move_anon(void)
361 {
362         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
363                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
364 }
365
366 static bool move_file(void)
367 {
368         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
369                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
370 }
371
372 /*
373  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
374  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
375  */
376 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
377 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
378
379 enum charge_type {
380         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
381         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
382         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
383         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
384         NR_CHARGE_TYPE,
385 };
386
387 /* for encoding cft->private value on file */
388 #define _MEM                    (0)
389 #define _MEMSWAP                (1)
390 #define _OOM_TYPE               (2)
391 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
392 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
393 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
394 /* Used for OOM nofiier */
395 #define OOM_CONTROL             (0)
396
397 /*
398  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
399  */
400 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
401 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
402 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
403 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
404
405 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg);
406 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg);
407
408 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
409 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
410 #include <net/sock.h>
411 #include <net/ip.h>
412
413 static bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg);
414 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
415 {
416         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
417                 struct mem_cgroup *memcg;
418                 struct cg_proto *cg_proto;
419
420                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
421
422                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
423                  * filled. It won't however, necessarily happen from
424                  * process context. So the test for root memcg given
425                  * the current task's memcg won't help us in this case.
426                  *
427                  * Respecting the original socket's memcg is a better
428                  * decision in this case.
429                  */
430                 if (sk->sk_cgrp) {
431                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
432                         mem_cgroup_get(sk->sk_cgrp->memcg);
433                         return;
434                 }
435
436                 rcu_read_lock();
437                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
438                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
439                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) && memcg_proto_active(cg_proto)) {
440                         mem_cgroup_get(memcg);
441                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
442                 }
443                 rcu_read_unlock();
444         }
445 }
446 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
447
448 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
449 {
450         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
451                 struct mem_cgroup *memcg;
452                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
453                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
454                 mem_cgroup_put(memcg);
455         }
456 }
457
458 #ifdef CONFIG_INET
459 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
460 {
461         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
462                 return NULL;
463
464         return &memcg->tcp_mem.cg_proto;
465 }
466 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
467 #endif /* CONFIG_INET */
468 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
469
470 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
471 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
472 {
473         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem.cg_proto))
474                 return;
475         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
476 }
477 #else
478 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
479 {
480 }
481 #endif
482
483 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
484
485 static struct mem_cgroup_per_zone *
486 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
487 {
488         return &memcg->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
489 }
490
491 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
492 {
493         return &memcg->css;
494 }
495
496 static struct mem_cgroup_per_zone *
497 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
498 {
499         int nid = page_to_nid(page);
500         int zid = page_zonenum(page);
501
502         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
503 }
504
505 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
506 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
507 {
508         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
509 }
510
511 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
512 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
513 {
514         int nid = page_to_nid(page);
515         int zid = page_zonenum(page);
516
517         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
518 }
519
520 static void
521 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
522                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
523                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
524                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
525 {
526         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
527         struct rb_node *parent = NULL;
528         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
529
530         if (mz->on_tree)
531                 return;
532
533         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
534         if (!mz->usage_in_excess)
535                 return;
536         while (*p) {
537                 parent = *p;
538                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
539                                         tree_node);
540                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
541                         p = &(*p)->rb_left;
542                 /*
543                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
544                  * limit by the same amount
545                  */
546                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
547                         p = &(*p)->rb_right;
548         }
549         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
550         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
551         mz->on_tree = true;
552 }
553
554 static void
555 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
556                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
557                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
558 {
559         if (!mz->on_tree)
560                 return;
561         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
562         mz->on_tree = false;
563 }
564
565 static void
566 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
567                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
568                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
569 {
570         spin_lock(&mctz->lock);
571         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
572         spin_unlock(&mctz->lock);
573 }
574
575
576 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
577 {
578         unsigned long long excess;
579         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
580         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
581         int nid = page_to_nid(page);
582         int zid = page_zonenum(page);
583         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
584
585         /*
586          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
587          * because their event counter is not touched.
588          */
589         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
590                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
591                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
592                 /*
593                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
594                  * mem is over its softlimit.
595                  */
596                 if (excess || mz->on_tree) {
597                         spin_lock(&mctz->lock);
598                         /* if on-tree, remove it */
599                         if (mz->on_tree)
600                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
601                         /*
602                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
603                          * If excess is 0, no tree ops.
604                          */
605                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
606                         spin_unlock(&mctz->lock);
607                 }
608         }
609 }
610
611 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
612 {
613         int node, zone;
614         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
615         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
616
617         for_each_node(node) {
618                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
619                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
620                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
621                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
622                 }
623         }
624 }
625
626 static struct mem_cgroup_per_zone *
627 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
628 {
629         struct rb_node *rightmost = NULL;
630         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
631
632 retry:
633         mz = NULL;
634         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
635         if (!rightmost)
636                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
637
638         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
639         /*
640          * Remove the node now but someone else can add it back,
641          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
642          * position in the tree.
643          */
644         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
645         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
646                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
647                 goto retry;
648 done:
649         return mz;
650 }
651
652 static struct mem_cgroup_per_zone *
653 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
654 {
655         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
656
657         spin_lock(&mctz->lock);
658         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
659         spin_unlock(&mctz->lock);
660         return mz;
661 }
662
663 /*
664  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
665  *
666  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
667  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
668  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
669  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
670  *
671  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
672  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
673  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
674  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
675  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
676  *
677  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
678  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
679  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
680  * implemented.
681  */
682 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
683                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
684 {
685         long val = 0;
686         int cpu;
687
688         get_online_cpus();
689         for_each_online_cpu(cpu)
690                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
691 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
692         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
693         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
694         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
695 #endif
696         put_online_cpus();
697         return val;
698 }
699
700 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
701                                          bool charge)
702 {
703         int val = (charge) ? 1 : -1;
704         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
705 }
706
707 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
708                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
709 {
710         unsigned long val = 0;
711         int cpu;
712
713         for_each_online_cpu(cpu)
714                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
715 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
716         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
717         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
718         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
719 #endif
720         return val;
721 }
722
723 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
724                                          bool anon, int nr_pages)
725 {
726         preempt_disable();
727
728         /*
729          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
730          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
731          */
732         if (anon)
733                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
734                                 nr_pages);
735         else
736                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
737                                 nr_pages);
738
739         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
740         if (nr_pages > 0)
741                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
742         else {
743                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
744                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
745         }
746
747         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
748
749         preempt_enable();
750 }
751
752 unsigned long
753 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
754 {
755         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
756
757         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
758         return mz->lru_size[lru];
759 }
760
761 static unsigned long
762 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
763                         unsigned int lru_mask)
764 {
765         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
766         enum lru_list lru;
767         unsigned long ret = 0;
768
769         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
770
771         for_each_lru(lru) {
772                 if (BIT(lru) & lru_mask)
773                         ret += mz->lru_size[lru];
774         }
775         return ret;
776 }
777
778 static unsigned long
779 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
780                         int nid, unsigned int lru_mask)
781 {
782         u64 total = 0;
783         int zid;
784
785         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
786                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
787                                                 nid, zid, lru_mask);
788
789         return total;
790 }
791
792 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
793                         unsigned int lru_mask)
794 {
795         int nid;
796         u64 total = 0;
797
798         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
799                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
800         return total;
801 }
802
803 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
804                                        enum mem_cgroup_events_target target)
805 {
806         unsigned long val, next;
807
808         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
809         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
810         /* from time_after() in jiffies.h */
811         if ((long)next - (long)val < 0) {
812                 switch (target) {
813                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
814                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
815                         break;
816                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
817                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
818                         break;
819                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
820                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
821                         break;
822                 default:
823                         break;
824                 }
825                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
826                 return true;
827         }
828         return false;
829 }
830
831 /*
832  * Check events in order.
833  *
834  */
835 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
836 {
837         preempt_disable();
838         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
839         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
840                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
841                 bool do_softlimit;
842                 bool do_numainfo __maybe_unused;
843
844                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
845                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
846 #if MAX_NUMNODES > 1
847                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
848                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
849 #endif
850                 preempt_enable();
851
852                 mem_cgroup_threshold(memcg);
853                 if (unlikely(do_softlimit))
854                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
855 #if MAX_NUMNODES > 1
856                 if (unlikely(do_numainfo))
857                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
858 #endif
859         } else
860                 preempt_enable();
861 }
862
863 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
864 {
865         return container_of(cgroup_subsys_state(cont,
866                                 mem_cgroup_subsys_id), struct mem_cgroup,
867                                 css);
868 }
869
870 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
871 {
872         /*
873          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
874          * if it races with swapoff, page migration, etc.
875          * So this can be called with p == NULL.
876          */
877         if (unlikely(!p))
878                 return NULL;
879
880         return container_of(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id),
881                                 struct mem_cgroup, css);
882 }
883
884 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
885 {
886         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
887
888         if (!mm)
889                 return NULL;
890         /*
891          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
892          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
893          * pessimistic (rather than adding locks here).
894          */
895         rcu_read_lock();
896         do {
897                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
898                 if (unlikely(!memcg))
899                         break;
900         } while (!css_tryget(&memcg->css));
901         rcu_read_unlock();
902         return memcg;
903 }
904
905 /**
906  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
907  * @root: hierarchy root
908  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
909  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
910  *
911  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
912  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
913  *
914  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
915  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
916  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
917  *
918  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
919  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
920  * reclaimers operating on the same zone and priority.
921  */
922 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
923                                    struct mem_cgroup *prev,
924                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
925 {
926         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
927         int id = 0;
928
929         if (mem_cgroup_disabled())
930                 return NULL;
931
932         if (!root)
933                 root = root_mem_cgroup;
934
935         if (prev && !reclaim)
936                 id = css_id(&prev->css);
937
938         if (prev && prev != root)
939                 css_put(&prev->css);
940
941         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
942                 if (prev)
943                         return NULL;
944                 return root;
945         }
946
947         while (!memcg) {
948                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
949                 struct cgroup_subsys_state *css;
950
951                 if (reclaim) {
952                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
953                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
954                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
955
956                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
957                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
958                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
959                                 return NULL;
960                         id = iter->position;
961                 }
962
963                 rcu_read_lock();
964                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, id + 1, &root->css, &id);
965                 if (css) {
966                         if (css == &root->css || css_tryget(css))
967                                 memcg = container_of(css,
968                                                      struct mem_cgroup, css);
969                 } else
970                         id = 0;
971                 rcu_read_unlock();
972
973                 if (reclaim) {
974                         iter->position = id;
975                         if (!css)
976                                 iter->generation++;
977                         else if (!prev && memcg)
978                                 reclaim->generation = iter->generation;
979                 }
980
981                 if (prev && !css)
982                         return NULL;
983         }
984         return memcg;
985 }
986
987 /**
988  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
989  * @root: hierarchy root
990  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
991  */
992 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
993                            struct mem_cgroup *prev)
994 {
995         if (!root)
996                 root = root_mem_cgroup;
997         if (prev && prev != root)
998                 css_put(&prev->css);
999 }
1000
1001 /*
1002  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1003  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1004  * be used for reference counting.
1005  */
1006 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1007         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1008              iter != NULL;                              \
1009              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1010
1011 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1012         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1013              iter != NULL;                              \
1014              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1015
1016 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
1017 {
1018         return (memcg == root_mem_cgroup);
1019 }
1020
1021 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1022 {
1023         struct mem_cgroup *memcg;
1024
1025         if (!mm)
1026                 return;
1027
1028         rcu_read_lock();
1029         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1030         if (unlikely(!memcg))
1031                 goto out;
1032
1033         switch (idx) {
1034         case PGFAULT:
1035                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1036                 break;
1037         case PGMAJFAULT:
1038                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1039                 break;
1040         default:
1041                 BUG();
1042         }
1043 out:
1044         rcu_read_unlock();
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
1047
1048 /**
1049  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1050  * @zone: zone of the wanted lruvec
1051  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1052  *
1053  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1054  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1055  * is disabled.
1056  */
1057 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1058                                       struct mem_cgroup *memcg)
1059 {
1060         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1061
1062         if (mem_cgroup_disabled())
1063                 return &zone->lruvec;
1064
1065         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1066         return &mz->lruvec;
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1071  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1072  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1073  *
1074  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1075  * 1. charge
1076  * 2. moving account
1077  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1078  * It is added to LRU before charge.
1079  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1080  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1081  */
1082
1083 /**
1084  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1085  * @page: the page
1086  * @zone: zone of the page
1087  */
1088 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1089 {
1090         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1091         struct mem_cgroup *memcg;
1092         struct page_cgroup *pc;
1093
1094         if (mem_cgroup_disabled())
1095                 return &zone->lruvec;
1096
1097         pc = lookup_page_cgroup(page);
1098         memcg = pc->mem_cgroup;
1099
1100         /*
1101          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1102          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1103          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1104          *
1105          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1106          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1107          * of pc->mem_cgroup safe.
1108          */
1109         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1110                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1111
1112         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1113         return &mz->lruvec;
1114 }
1115
1116 /**
1117  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1118  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1119  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1120  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1121  *
1122  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1123  * lru list.
1124  */
1125 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1126                                 int nr_pages)
1127 {
1128         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1129         unsigned long *lru_size;
1130
1131         if (mem_cgroup_disabled())
1132                 return;
1133
1134         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1135         lru_size = mz->lru_size + lru;
1136         *lru_size += nr_pages;
1137         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1138 }
1139
1140 /*
1141  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1142  * hierarchy subtree
1143  */
1144 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1145                                   struct mem_cgroup *memcg)
1146 {
1147         if (root_memcg == memcg)
1148                 return true;
1149         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1150                 return false;
1151         return css_is_ancestor(&memcg->css, &root_memcg->css);
1152 }
1153
1154 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1155                                        struct mem_cgroup *memcg)
1156 {
1157         bool ret;
1158
1159         rcu_read_lock();
1160         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1161         rcu_read_unlock();
1162         return ret;
1163 }
1164
1165 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *memcg)
1166 {
1167         int ret;
1168         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1169         struct task_struct *p;
1170
1171         p = find_lock_task_mm(task);
1172         if (p) {
1173                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1174                 task_unlock(p);
1175         } else {
1176                 /*
1177                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1178                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1179                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1180                  */
1181                 task_lock(task);
1182                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1183                 if (curr)
1184                         css_get(&curr->css);
1185                 task_unlock(task);
1186         }
1187         if (!curr)
1188                 return 0;
1189         /*
1190          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1191          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1192          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1193          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1194          */
1195         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1196         css_put(&curr->css);
1197         return ret;
1198 }
1199
1200 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1201 {
1202         unsigned long inactive_ratio;
1203         unsigned long inactive;
1204         unsigned long active;
1205         unsigned long gb;
1206
1207         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1208         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1209
1210         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1211         if (gb)
1212                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1213         else
1214                 inactive_ratio = 1;
1215
1216         return inactive * inactive_ratio < active;
1217 }
1218
1219 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct lruvec *lruvec)
1220 {
1221         unsigned long active;
1222         unsigned long inactive;
1223
1224         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
1225         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE);
1226
1227         return (active > inactive);
1228 }
1229
1230 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1231         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1232
1233 /**
1234  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1235  * @memcg: the memory cgroup
1236  *
1237  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1238  * pages.
1239  */
1240 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1241 {
1242         unsigned long long margin;
1243
1244         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1245         if (do_swap_account)
1246                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1247         return margin >> PAGE_SHIFT;
1248 }
1249
1250 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1251 {
1252         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1253
1254         /* root ? */
1255         if (cgrp->parent == NULL)
1256                 return vm_swappiness;
1257
1258         return memcg->swappiness;
1259 }
1260
1261 /*
1262  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1263  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1264  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1265  * rcu_read_lock(), like this:
1266  *
1267  *         CPU-A                                    CPU-B
1268  *                                              rcu_read_lock()
1269  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1270  *                                                   take heavy locks.
1271  *         synchronize_rcu()                    update something.
1272  *                                              rcu_read_unlock()
1273  *         start move here.
1274  */
1275
1276 /* for quick checking without looking up memcg */
1277 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1278
1279 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1280 {
1281         atomic_inc(&memcg_moving);
1282         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1283         synchronize_rcu();
1284 }
1285
1286 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1287 {
1288         /*
1289          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1290          * We check NULL in callee rather than caller.
1291          */
1292         if (memcg) {
1293                 atomic_dec(&memcg_moving);
1294                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1295         }
1296 }
1297
1298 /*
1299  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1300  *
1301  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1302  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1303  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1304  *
1305  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1306  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1307  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1308  */
1309
1310 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1311 {
1312         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1313         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1314 }
1315
1316 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1317 {
1318         struct mem_cgroup *from;
1319         struct mem_cgroup *to;
1320         bool ret = false;
1321         /*
1322          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1323          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1324          */
1325         spin_lock(&mc.lock);
1326         from = mc.from;
1327         to = mc.to;
1328         if (!from)
1329                 goto unlock;
1330
1331         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1332                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1333 unlock:
1334         spin_unlock(&mc.lock);
1335         return ret;
1336 }
1337
1338 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1339 {
1340         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1341                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1342                         DEFINE_WAIT(wait);
1343                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1344                         /* moving charge context might have finished. */
1345                         if (mc.moving_task)
1346                                 schedule();
1347                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1348                         return true;
1349                 }
1350         }
1351         return false;
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Take this lock when
1356  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1357  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1358  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1359  */
1360 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1361                                   unsigned long *flags)
1362 {
1363         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1364 }
1365
1366 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1367                                 unsigned long *flags)
1368 {
1369         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1370 }
1371
1372 /**
1373  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1374  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1375  * @p: Task that is going to be killed
1376  *
1377  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1378  * enabled
1379  */
1380 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1381 {
1382         struct cgroup *task_cgrp;
1383         struct cgroup *mem_cgrp;
1384         /*
1385          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1386          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1387          * If this assumption is broken, revisit this code.
1388          */
1389         static char memcg_name[PATH_MAX];
1390         int ret;
1391
1392         if (!memcg || !p)
1393                 return;
1394
1395         rcu_read_lock();
1396
1397         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1398         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1399
1400         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1401         if (ret < 0) {
1402                 /*
1403                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1404                  * But we'll still print out the usage information
1405                  */
1406                 rcu_read_unlock();
1407                 goto done;
1408         }
1409         rcu_read_unlock();
1410
1411         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1412
1413         rcu_read_lock();
1414         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1415         if (ret < 0) {
1416                 rcu_read_unlock();
1417                 goto done;
1418         }
1419         rcu_read_unlock();
1420
1421         /*
1422          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1423          */
1424         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1425 done:
1426
1427         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1428                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1429                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1430                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1431         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1432                 "failcnt %llu\n",
1433                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1434                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1435                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1436 }
1437
1438 /*
1439  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1440  * 1(self count) if no children.
1441  */
1442 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1443 {
1444         int num = 0;
1445         struct mem_cgroup *iter;
1446
1447         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1448                 num++;
1449         return num;
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1454  */
1455 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1456 {
1457         u64 limit;
1458         u64 memsw;
1459
1460         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1461         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1462
1463         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1464         /*
1465          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1466          * to this memcg, return that limit.
1467          */
1468         return min(limit, memsw);
1469 }
1470
1471 void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1472                               int order)
1473 {
1474         struct mem_cgroup *iter;
1475         unsigned long chosen_points = 0;
1476         unsigned long totalpages;
1477         unsigned int points = 0;
1478         struct task_struct *chosen = NULL;
1479
1480         /*
1481          * If current has a pending SIGKILL, then automatically select it.  The
1482          * goal is to allow it to allocate so that it may quickly exit and free
1483          * its memory.
1484          */
1485         if (fatal_signal_pending(current)) {
1486                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1487                 return;
1488         }
1489
1490         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1491         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1492         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1493                 struct cgroup *cgroup = iter->css.cgroup;
1494                 struct cgroup_iter it;
1495                 struct task_struct *task;
1496
1497                 cgroup_iter_start(cgroup, &it);
1498                 while ((task = cgroup_iter_next(cgroup, &it))) {
1499                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1500                                                         false)) {
1501                         case OOM_SCAN_SELECT:
1502                                 if (chosen)
1503                                         put_task_struct(chosen);
1504                                 chosen = task;
1505                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1506                                 get_task_struct(chosen);
1507                                 /* fall through */
1508                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1509                                 continue;
1510                         case OOM_SCAN_ABORT:
1511                                 cgroup_iter_end(cgroup, &it);
1512                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1513                                 if (chosen)
1514                                         put_task_struct(chosen);
1515                                 return;
1516                         case OOM_SCAN_OK:
1517                                 break;
1518                         };
1519                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1520                         if (points > chosen_points) {
1521                                 if (chosen)
1522                                         put_task_struct(chosen);
1523                                 chosen = task;
1524                                 chosen_points = points;
1525                                 get_task_struct(chosen);
1526                         }
1527                 }
1528                 cgroup_iter_end(cgroup, &it);
1529         }
1530
1531         if (!chosen)
1532                 return;
1533         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1534         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1535                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1536 }
1537
1538 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1539                                         gfp_t gfp_mask,
1540                                         unsigned long flags)
1541 {
1542         unsigned long total = 0;
1543         bool noswap = false;
1544         int loop;
1545
1546         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1547                 noswap = true;
1548         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1549                 noswap = true;
1550
1551         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1552                 if (loop)
1553                         drain_all_stock_async(memcg);
1554                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1555                 /*
1556                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1557                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1558                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1559                  */
1560                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1561                         break;
1562                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1563                         break;
1564                 /*
1565                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1566                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1567                  */
1568                 if (loop && !total)
1569                         break;
1570         }
1571         return total;
1572 }
1573
1574 /**
1575  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1576  * @memcg: the target memcg
1577  * @nid: the node ID to be checked.
1578  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1579  *
1580  * This function returns whether the specified memcg contains any
1581  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1582  * pages in the node.
1583  */
1584 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1585                 int nid, bool noswap)
1586 {
1587         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1588                 return true;
1589         if (noswap || !total_swap_pages)
1590                 return false;
1591         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1592                 return true;
1593         return false;
1594
1595 }
1596 #if MAX_NUMNODES > 1
1597
1598 /*
1599  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1600  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1601  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1602  *
1603  */
1604 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1605 {
1606         int nid;
1607         /*
1608          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1609          * pagein/pageout changes since the last update.
1610          */
1611         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1612                 return;
1613         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1614                 return;
1615
1616         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1617         memcg->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1618
1619         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1620
1621                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1622                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1623         }
1624
1625         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1626         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1627 }
1628
1629 /*
1630  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1631  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1632  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1633  *
1634  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1635  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1636  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1637  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1638  *
1639  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1640  */
1641 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1642 {
1643         int node;
1644
1645         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1646         node = memcg->last_scanned_node;
1647
1648         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1649         if (node == MAX_NUMNODES)
1650                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1651         /*
1652          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1653          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1654          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1655          * we use curret node.
1656          */
1657         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1658                 node = numa_node_id();
1659
1660         memcg->last_scanned_node = node;
1661         return node;
1662 }
1663
1664 /*
1665  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1666  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1667  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1668  * enough new information. We need to do double check.
1669  */
1670 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1671 {
1672         int nid;
1673
1674         /*
1675          * quick check...making use of scan_node.
1676          * We can skip unused nodes.
1677          */
1678         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1679                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1680                      nid < MAX_NUMNODES;
1681                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1682
1683                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1684                                 return true;
1685                 }
1686         }
1687         /*
1688          * Check rest of nodes.
1689          */
1690         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1691                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1692                         continue;
1693                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1694                         return true;
1695         }
1696         return false;
1697 }
1698
1699 #else
1700 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1701 {
1702         return 0;
1703 }
1704
1705 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1706 {
1707         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1708 }
1709 #endif
1710
1711 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1712                                    struct zone *zone,
1713                                    gfp_t gfp_mask,
1714                                    unsigned long *total_scanned)
1715 {
1716         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1717         int total = 0;
1718         int loop = 0;
1719         unsigned long excess;
1720         unsigned long nr_scanned;
1721         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1722                 .zone = zone,
1723                 .priority = 0,
1724         };
1725
1726         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
1727
1728         while (1) {
1729                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1730                 if (!victim) {
1731                         loop++;
1732                         if (loop >= 2) {
1733                                 /*
1734                                  * If we have not been able to reclaim
1735                                  * anything, it might because there are
1736                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1737                                  */
1738                                 if (!total)
1739                                         break;
1740                                 /*
1741                                  * We want to do more targeted reclaim.
1742                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1743                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1744                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1745                                  */
1746                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1747                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1748                                         break;
1749                         }
1750                         continue;
1751                 }
1752                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
1753                         continue;
1754                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1755                                                      zone, &nr_scanned);
1756                 *total_scanned += nr_scanned;
1757                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
1758                         break;
1759         }
1760         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1761         return total;
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1766  * If someone is running, return false.
1767  * Has to be called with memcg_oom_lock
1768  */
1769 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *memcg)
1770 {
1771         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1772
1773         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1774                 if (iter->oom_lock) {
1775                         /*
1776                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1777                          * so we cannot give a lock.
1778                          */
1779                         failed = iter;
1780                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1781                         break;
1782                 } else
1783                         iter->oom_lock = true;
1784         }
1785
1786         if (!failed)
1787                 return true;
1788
1789         /*
1790          * OK, we failed to lock the whole subtree so we have to clean up
1791          * what we set up to the failing subtree
1792          */
1793         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1794                 if (iter == failed) {
1795                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1796                         break;
1797                 }
1798                 iter->oom_lock = false;
1799         }
1800         return false;
1801 }
1802
1803 /*
1804  * Has to be called with memcg_oom_lock
1805  */
1806 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1807 {
1808         struct mem_cgroup *iter;
1809
1810         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1811                 iter->oom_lock = false;
1812         return 0;
1813 }
1814
1815 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1816 {
1817         struct mem_cgroup *iter;
1818
1819         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1820                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1821 }
1822
1823 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1824 {
1825         struct mem_cgroup *iter;
1826
1827         /*
1828          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1829          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1830          * atomic_add_unless() here.
1831          */
1832         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1833                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1834 }
1835
1836 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1837 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1838
1839 struct oom_wait_info {
1840         struct mem_cgroup *memcg;
1841         wait_queue_t    wait;
1842 };
1843
1844 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1845         unsigned mode, int sync, void *arg)
1846 {
1847         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1848         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1849         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1850
1851         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1852         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1853
1854         /*
1855          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
1856          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1857          */
1858         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
1859                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
1860                 return 0;
1861         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1862 }
1863
1864 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1865 {
1866         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1867         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1868 }
1869
1870 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1871 {
1872         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1873                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1874 }
1875
1876 /*
1877  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1878  */
1879 static bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask,
1880                                   int order)
1881 {
1882         struct oom_wait_info owait;
1883         bool locked, need_to_kill;
1884
1885         owait.memcg = memcg;
1886         owait.wait.flags = 0;
1887         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1888         owait.wait.private = current;
1889         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1890         need_to_kill = true;
1891         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1892
1893         /* At first, try to OOM lock hierarchy under memcg.*/
1894         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1895         locked = mem_cgroup_oom_lock(memcg);
1896         /*
1897          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1898          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1899          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1900          */
1901         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1902         if (!locked || memcg->oom_kill_disable)
1903                 need_to_kill = false;
1904         if (locked)
1905                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1906         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1907
1908         if (need_to_kill) {
1909                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1910                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order);
1911         } else {
1912                 schedule();
1913                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1914         }
1915         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1916         if (locked)
1917                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1918         memcg_wakeup_oom(memcg);
1919         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1920
1921         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1922
1923         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1924                 return false;
1925         /* Give chance to dying process */
1926         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1927         return true;
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1932  * generalized to update other statistics as well.
1933  *
1934  * Notes: Race condition
1935  *
1936  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1937  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1938  * to do so _always_.
1939  *
1940  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1941  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1942  * are no race with "charge".
1943  *
1944  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1945  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1946  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1947  * by flags.
1948  *
1949  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1950  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
1951  * If there is, we take a lock.
1952  */
1953
1954 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
1955                                 bool *locked, unsigned long *flags)
1956 {
1957         struct mem_cgroup *memcg;
1958         struct page_cgroup *pc;
1959
1960         pc = lookup_page_cgroup(page);
1961 again:
1962         memcg = pc->mem_cgroup;
1963         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
1964                 return;
1965         /*
1966          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
1967          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
1968          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
1969          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
1970          */
1971         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
1972                 return;
1973
1974         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
1975         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
1976                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
1977                 goto again;
1978         }
1979         *locked = true;
1980 }
1981
1982 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
1983 {
1984         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1985
1986         /*
1987          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
1988          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
1989          * should take move_lock_mem_cgroup().
1990          */
1991         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
1992 }
1993
1994 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1995                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1996 {
1997         struct mem_cgroup *memcg;
1998         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1999         unsigned long uninitialized_var(flags);
2000
2001         if (mem_cgroup_disabled())
2002                 return;
2003
2004         memcg = pc->mem_cgroup;
2005         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2006                 return;
2007
2008         switch (idx) {
2009         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
2010                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
2011                 break;
2012         default:
2013                 BUG();
2014         }
2015
2016         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2017 }
2018
2019 /*
2020  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2021  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2022  */
2023 #define CHARGE_BATCH    32U
2024 struct memcg_stock_pcp {
2025         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2026         unsigned int nr_pages;
2027         struct work_struct work;
2028         unsigned long flags;
2029 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2030 };
2031 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2032 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2033
2034 /*
2035  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
2036  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
2037  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
2038  * refilled.
2039  */
2040 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg)
2041 {
2042         struct memcg_stock_pcp *stock;
2043         bool ret = true;
2044
2045         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2046         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages)
2047                 stock->nr_pages--;
2048         else /* need to call res_counter_charge */
2049                 ret = false;
2050         put_cpu_var(memcg_stock);
2051         return ret;
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2056  */
2057 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2058 {
2059         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2060
2061         if (stock->nr_pages) {
2062                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2063
2064                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2065                 if (do_swap_account)
2066                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2067                 stock->nr_pages = 0;
2068         }
2069         stock->cached = NULL;
2070 }
2071
2072 /*
2073  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2074  * a thread which is pinned to local cpu.
2075  */
2076 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2077 {
2078         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2079         drain_stock(stock);
2080         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2081 }
2082
2083 /*
2084  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2085  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2086  */
2087 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2088 {
2089         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2090
2091         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2092                 drain_stock(stock);
2093                 stock->cached = memcg;
2094         }
2095         stock->nr_pages += nr_pages;
2096         put_cpu_var(memcg_stock);
2097 }
2098
2099 /*
2100  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2101  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2102  * until the work is done.
2103  */
2104 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2105 {
2106         int cpu, curcpu;
2107
2108         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2109         get_online_cpus();
2110         curcpu = get_cpu();
2111         for_each_online_cpu(cpu) {
2112                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2113                 struct mem_cgroup *memcg;
2114
2115                 memcg = stock->cached;
2116                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2117                         continue;
2118                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2119                         continue;
2120                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2121                         if (cpu == curcpu)
2122                                 drain_local_stock(&stock->work);
2123                         else
2124                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2125                 }
2126         }
2127         put_cpu();
2128
2129         if (!sync)
2130                 goto out;
2131
2132         for_each_online_cpu(cpu) {
2133                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2134                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2135                         flush_work(&stock->work);
2136         }
2137 out:
2138         put_online_cpus();
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2143  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2144  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2145  * it.
2146  */
2147 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2148 {
2149         /*
2150          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2151          */
2152         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2153                 return;
2154         drain_all_stock(root_memcg, false);
2155         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2156 }
2157
2158 /* This is a synchronous drain interface. */
2159 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2160 {
2161         /* called when force_empty is called */
2162         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2163         drain_all_stock(root_memcg, true);
2164         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2165 }
2166
2167 /*
2168  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2169  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2170  */
2171 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2172 {
2173         int i;
2174
2175         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2176         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2177                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2178
2179                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2180                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2181         }
2182         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2183                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2184
2185                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2186                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2187         }
2188         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2189 }
2190
2191 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2192                                         unsigned long action,
2193                                         void *hcpu)
2194 {
2195         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2196         struct memcg_stock_pcp *stock;
2197         struct mem_cgroup *iter;
2198
2199         if (action == CPU_ONLINE)
2200                 return NOTIFY_OK;
2201
2202         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2203                 return NOTIFY_OK;
2204
2205         for_each_mem_cgroup(iter)
2206                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2207
2208         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2209         drain_stock(stock);
2210         return NOTIFY_OK;
2211 }
2212
2213
2214 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2215 enum {
2216         CHARGE_OK,              /* success */
2217         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2218         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2219         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2220         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2221 };
2222
2223 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2224                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2225 {
2226         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2227         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2228         struct res_counter *fail_res;
2229         unsigned long flags = 0;
2230         int ret;
2231
2232         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2233
2234         if (likely(!ret)) {
2235                 if (!do_swap_account)
2236                         return CHARGE_OK;
2237                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2238                 if (likely(!ret))
2239                         return CHARGE_OK;
2240
2241                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2242                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2243                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2244         } else
2245                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2246         /*
2247          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2248          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2249          *
2250          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2251          * single page instead.
2252          */
2253         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2254                 return CHARGE_RETRY;
2255
2256         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2257                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2258
2259         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2260         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2261                 return CHARGE_RETRY;
2262         /*
2263          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2264          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2265          * before killing the task.
2266          *
2267          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2268          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2269          * to regular pages anyway in case of failure.
2270          */
2271         if (nr_pages == 1 && ret)
2272                 return CHARGE_RETRY;
2273
2274         /*
2275          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2276          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2277          */
2278         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2279                 return CHARGE_RETRY;
2280
2281         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2282         if (!oom_check)
2283                 return CHARGE_NOMEM;
2284         /* check OOM */
2285         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize)))
2286                 return CHARGE_OOM_DIE;
2287
2288         return CHARGE_RETRY;
2289 }
2290
2291 /*
2292  * __mem_cgroup_try_charge() does
2293  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2294  * 2. update res_counter
2295  * 3. call memory reclaim if necessary.
2296  *
2297  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2298  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2299  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2300  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2301  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2302  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2303  *
2304  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2305  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2306  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2307  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2308  *
2309  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2310  * the oom-killer can be invoked.
2311  */
2312 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2313                                    gfp_t gfp_mask,
2314                                    unsigned int nr_pages,
2315                                    struct mem_cgroup **ptr,
2316                                    bool oom)
2317 {
2318         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2319         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2320         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2321         int ret;
2322
2323         /*
2324          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2325          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2326          * MEMDIE process.
2327          */
2328         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2329                      || fatal_signal_pending(current)))
2330                 goto bypass;
2331
2332         /*
2333          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2334          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2335          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2336          * set, if so charge the init_mm (happens for pagecache usage).
2337          */
2338         if (!*ptr && !mm)
2339                 *ptr = root_mem_cgroup;
2340 again:
2341         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2342                 memcg = *ptr;
2343                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&memcg->css));
2344                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2345                         goto done;
2346                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg))
2347                         goto done;
2348                 css_get(&memcg->css);
2349         } else {
2350                 struct task_struct *p;
2351
2352                 rcu_read_lock();
2353                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2354                 /*
2355                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2356                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2357                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2358                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2359                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2360                  * small race, here.
2361                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2362                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2363                  */
2364                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2365                 if (!memcg)
2366                         memcg = root_mem_cgroup;
2367                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2368                         rcu_read_unlock();
2369                         goto done;
2370                 }
2371                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg)) {
2372                         /*
2373                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2374                          * But considering how consume_stok works, it's not
2375                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2376                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2377                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2378                          * calling consume_stock().
2379                          */
2380                         rcu_read_unlock();
2381                         goto done;
2382                 }
2383                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2384                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2385                         rcu_read_unlock();
2386                         goto again;
2387                 }
2388                 rcu_read_unlock();
2389         }
2390
2391         do {
2392                 bool oom_check;
2393
2394                 /* If killed, bypass charge */
2395                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2396                         css_put(&memcg->css);
2397                         goto bypass;
2398                 }
2399
2400                 oom_check = false;
2401                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2402                         oom_check = true;
2403                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2404                 }
2405
2406                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch, oom_check);
2407                 switch (ret) {
2408                 case CHARGE_OK:
2409                         break;
2410                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2411                         batch = nr_pages;
2412                         css_put(&memcg->css);
2413                         memcg = NULL;
2414                         goto again;
2415                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2416                         css_put(&memcg->css);
2417                         goto nomem;
2418                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2419                         if (!oom) {
2420                                 css_put(&memcg->css);
2421                                 goto nomem;
2422                         }
2423                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2424                         nr_oom_retries--;
2425                         break;
2426                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2427                         css_put(&memcg->css);
2428                         goto bypass;
2429                 }
2430         } while (ret != CHARGE_OK);
2431
2432         if (batch > nr_pages)
2433                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2434         css_put(&memcg->css);
2435 done:
2436         *ptr = memcg;
2437         return 0;
2438 nomem:
2439         *ptr = NULL;
2440         return -ENOMEM;
2441 bypass:
2442         *ptr = root_mem_cgroup;
2443         return -EINTR;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2448  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2449  * gotten by try_charge().
2450  */
2451 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2452                                        unsigned int nr_pages)
2453 {
2454         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2455                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2456
2457                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2458                 if (do_swap_account)
2459                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2460         }
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2465  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2466  */
2467 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2468                                         unsigned int nr_pages)
2469 {
2470         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2471
2472         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2473                 return;
2474
2475         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2476         if (do_swap_account)
2477                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2478                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2479 }
2480
2481 /*
2482  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2483  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2484  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2485  * memcg.)
2486  */
2487 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2488 {
2489         struct cgroup_subsys_state *css;
2490
2491         /* ID 0 is unused ID */
2492         if (!id)
2493                 return NULL;
2494         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2495         if (!css)
2496                 return NULL;
2497         return container_of(css, struct mem_cgroup, css);
2498 }
2499
2500 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2501 {
2502         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2503         struct page_cgroup *pc;
2504         unsigned short id;
2505         swp_entry_t ent;
2506
2507         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2508
2509         pc = lookup_page_cgroup(page);
2510         lock_page_cgroup(pc);
2511         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2512                 memcg = pc->mem_cgroup;
2513                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2514                         memcg = NULL;
2515         } else if (PageSwapCache(page)) {
2516                 ent.val = page_private(page);
2517                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2518                 rcu_read_lock();
2519                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2520                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2521                         memcg = NULL;
2522                 rcu_read_unlock();
2523         }
2524         unlock_page_cgroup(pc);
2525         return memcg;
2526 }
2527
2528 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2529                                        struct page *page,
2530                                        unsigned int nr_pages,
2531                                        enum charge_type ctype,
2532                                        bool lrucare)
2533 {
2534         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2535         struct zone *uninitialized_var(zone);
2536         struct lruvec *lruvec;
2537         bool was_on_lru = false;
2538         bool anon;
2539
2540         lock_page_cgroup(pc);
2541         if (unlikely(PageCgroupUsed(pc))) {
2542                 unlock_page_cgroup(pc);
2543                 __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, nr_pages);
2544                 return;
2545         }
2546         /*
2547          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2548          * accessed by any other context at this point.
2549          */
2550
2551         /*
2552          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2553          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2554          */
2555         if (lrucare) {
2556                 zone = page_zone(page);
2557                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2558                 if (PageLRU(page)) {
2559                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2560                         ClearPageLRU(page);
2561                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2562                         was_on_lru = true;
2563                 }
2564         }
2565
2566         pc->mem_cgroup = memcg;
2567         /*
2568          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2569          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2570          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2571          * before USED bit, we need memory barrier here.
2572          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2573          */
2574         smp_wmb();
2575         SetPageCgroupUsed(pc);
2576
2577         if (lrucare) {
2578                 if (was_on_lru) {
2579                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2580                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2581                         SetPageLRU(page);
2582                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2583                 }
2584                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2585         }
2586
2587         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2588                 anon = true;
2589         else
2590                 anon = false;
2591
2592         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, nr_pages);
2593         unlock_page_cgroup(pc);
2594
2595         /*
2596          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2597          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2598          * if they exceeds softlimit.
2599          */
2600         memcg_check_events(memcg, page);
2601 }
2602
2603 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2604
2605 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
2606 /*
2607  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2608  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2609  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2610  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2611  */
2612 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2613 {
2614         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2615         struct page_cgroup *pc;
2616         int i;
2617
2618         if (mem_cgroup_disabled())
2619                 return;
2620         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
2621                 pc = head_pc + i;
2622                 pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2623                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
2624                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2625         }
2626 }
2627 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2628
2629 /**
2630  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2631  * @page: the page
2632  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2633  * @pc: page_cgroup of the page.
2634  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2635  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2636  *
2637  * The caller must confirm following.
2638  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2639  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2640  *
2641  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
2642  * from old cgroup.
2643  */
2644 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2645                                    unsigned int nr_pages,
2646                                    struct page_cgroup *pc,
2647                                    struct mem_cgroup *from,
2648                                    struct mem_cgroup *to)
2649 {
2650         unsigned long flags;
2651         int ret;
2652         bool anon = PageAnon(page);
2653
2654         VM_BUG_ON(from == to);
2655         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2656         /*
2657          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2658          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2659          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2660          * hold it.
2661          */
2662         ret = -EBUSY;
2663         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2664                 goto out;
2665
2666         lock_page_cgroup(pc);
2667
2668         ret = -EINVAL;
2669         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2670                 goto unlock;
2671
2672         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
2673
2674         if (!anon && page_mapped(page)) {
2675                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2676                 preempt_disable();
2677                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2678                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2679                 preempt_enable();
2680         }
2681         mem_cgroup_charge_statistics(from, anon, -nr_pages);
2682
2683         /* caller should have done css_get */
2684         pc->mem_cgroup = to;
2685         mem_cgroup_charge_statistics(to, anon, nr_pages);
2686         /*
2687          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2688          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2689          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2690          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2691          * status here.
2692          */
2693         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
2694         ret = 0;
2695 unlock:
2696         unlock_page_cgroup(pc);
2697         /*
2698          * check events
2699          */
2700         memcg_check_events(to, page);
2701         memcg_check_events(from, page);
2702 out:
2703         return ret;
2704 }
2705
2706 /*
2707  * move charges to its parent.
2708  */
2709
2710 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2711                                   struct page_cgroup *pc,
2712                                   struct mem_cgroup *child)
2713 {
2714         struct mem_cgroup *parent;
2715         unsigned int nr_pages;
2716         unsigned long uninitialized_var(flags);
2717         int ret;
2718
2719         /* Is ROOT ? */
2720         if (mem_cgroup_is_root(child))
2721                 return -EINVAL;
2722
2723         ret = -EBUSY;
2724         if (!get_page_unless_zero(page))
2725                 goto out;
2726         if (isolate_lru_page(page))
2727                 goto put;
2728
2729         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2730
2731         parent = parent_mem_cgroup(child);
2732         /*
2733          * If no parent, move charges to root cgroup.
2734          */
2735         if (!parent)
2736                 parent = root_mem_cgroup;
2737
2738         if (nr_pages > 1)
2739                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2740
2741         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
2742                                 pc, child, parent);
2743         if (!ret)
2744                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
2745
2746         if (nr_pages > 1)
2747                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2748         putback_lru_page(page);
2749 put:
2750         put_page(page);
2751 out:
2752         return ret;
2753 }
2754
2755 /*
2756  * Charge the memory controller for page usage.
2757  * Return
2758  * 0 if the charge was successful
2759  * < 0 if the cgroup is over its limit
2760  */
2761 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2762                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2763 {
2764         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2765         unsigned int nr_pages = 1;
2766         bool oom = true;
2767         int ret;
2768
2769         if (PageTransHuge(page)) {
2770                 nr_pages <<= compound_order(page);
2771                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2772                 /*
2773                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2774                  * fault handler will fall back to regular pages.
2775                  */
2776                 oom = false;
2777         }
2778
2779         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
2780         if (ret == -ENOMEM)
2781                 return ret;
2782         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
2783         return 0;
2784 }
2785
2786 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2787                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2788 {
2789         if (mem_cgroup_disabled())
2790                 return 0;
2791         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2792         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
2793         VM_BUG_ON(!mm);
2794         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2795                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
2796 }
2797
2798 /*
2799  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2800  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2801  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2802  * "commit()" or removed by "cancel()"
2803  */
2804 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2805                                  struct page *page,
2806                                  gfp_t mask, struct mem_cgroup **memcgp)
2807 {
2808         struct mem_cgroup *memcg;
2809         int ret;
2810
2811         *memcgp = NULL;
2812
2813         if (mem_cgroup_disabled())
2814                 return 0;
2815
2816         if (!do_swap_account)
2817                 goto charge_cur_mm;
2818         /*
2819          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already updated
2820          * the pte, and even removed page from swap cache: in those cases
2821          * do_swap_page()'s pte_same() test will fail; but there's also a
2822          * KSM case which does need to charge the page.
2823          */
2824         if (!PageSwapCache(page))
2825                 goto charge_cur_mm;
2826         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2827         if (!memcg)
2828                 goto charge_cur_mm;
2829         *memcgp = memcg;
2830         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
2831         css_put(&memcg->css);
2832         if (ret == -EINTR)
2833                 ret = 0;
2834         return ret;
2835 charge_cur_mm:
2836         if (unlikely(!mm))
2837                 mm = &init_mm;
2838         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
2839         if (ret == -EINTR)
2840                 ret = 0;
2841         return ret;
2842 }
2843
2844 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
2845 {
2846         if (mem_cgroup_disabled())
2847                 return;
2848         if (!memcg)
2849                 return;
2850         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
2851 }
2852
2853 static void
2854 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2855                                         enum charge_type ctype)
2856 {
2857         if (mem_cgroup_disabled())
2858                 return;
2859         if (!memcg)
2860                 return;
2861         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
2862
2863         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
2864         /*
2865          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2866          * counted both as mem and swap....double count.
2867          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2868          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2869          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2870          */
2871         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2872                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2873                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
2874         }
2875         /*
2876          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2877          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2878          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2879          */
2880         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
2881 }
2882
2883 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
2884                                      struct mem_cgroup *memcg)
2885 {
2886         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
2887                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
2888 }
2889
2890 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2891                                 gfp_t gfp_mask)
2892 {
2893         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2894         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
2895         int ret;
2896
2897         if (mem_cgroup_disabled())
2898                 return 0;
2899         if (PageCompound(page))
2900                 return 0;
2901
2902         if (unlikely(!mm))
2903                 mm = &init_mm;
2904
2905         if (!PageSwapCache(page))
2906                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
2907         else { /* page is swapcache/shmem */
2908                 ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &memcg);
2909                 if (!ret)
2910                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
2911         }
2912         return ret;
2913 }
2914
2915 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
2916                                    unsigned int nr_pages,
2917                                    const enum charge_type ctype)
2918 {
2919         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2920         bool uncharge_memsw = true;
2921
2922         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2923         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2924                 uncharge_memsw = false;
2925
2926         batch = &current->memcg_batch;
2927         /*
2928          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2929          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2930          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2931          */
2932         if (!batch->memcg)
2933                 batch->memcg = memcg;
2934         /*
2935          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2936          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2937          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2938          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2939          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2940          */
2941
2942         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2943                 goto direct_uncharge;
2944
2945         if (nr_pages > 1)
2946                 goto direct_uncharge;
2947
2948         /*
2949          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2950          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2951          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2952          */
2953         if (batch->memcg != memcg)
2954                 goto direct_uncharge;
2955         /* remember freed charge and uncharge it later */
2956         batch->nr_pages++;
2957         if (uncharge_memsw)
2958                 batch->memsw_nr_pages++;
2959         return;
2960 direct_uncharge:
2961         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2962         if (uncharge_memsw)
2963                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2964         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
2965                 memcg_oom_recover(memcg);
2966 }
2967
2968 /*
2969  * uncharge if !page_mapped(page)
2970  */
2971 static struct mem_cgroup *
2972 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
2973                              bool end_migration)
2974 {
2975         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2976         unsigned int nr_pages = 1;
2977         struct page_cgroup *pc;
2978         bool anon;
2979
2980         if (mem_cgroup_disabled())
2981                 return NULL;
2982
2983         VM_BUG_ON(PageSwapCache(page));
2984
2985         if (PageTransHuge(page)) {
2986                 nr_pages <<= compound_order(page);
2987                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2988         }
2989         /*
2990          * Check if our page_cgroup is valid
2991          */
2992         pc = lookup_page_cgroup(page);
2993         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
2994                 return NULL;
2995
2996         lock_page_cgroup(pc);
2997
2998         memcg = pc->mem_cgroup;
2999
3000         if (!PageCgroupUsed(pc))
3001                 goto unlock_out;
3002
3003         anon = PageAnon(page);
3004
3005         switch (ctype) {
3006         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
3007                 /*
3008                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
3009                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
3010                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
3011                  */
3012                 anon = true;
3013                 /* fallthrough */
3014         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
3015                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
3016                 if (page_mapped(page))
3017                         goto unlock_out;
3018                 /*
3019                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
3020                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
3021                  * unused post-migration page and so it has to call
3022                  * here with the migration bit still set.  See the
3023                  * res_counter handling below.
3024                  */
3025                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
3026                         goto unlock_out;
3027                 break;
3028         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
3029                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
3030                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
3031                                 goto unlock_out;
3032                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
3033                                 goto unlock_out;
3034                 break;
3035         default:
3036                 break;
3037         }
3038
3039         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, -nr_pages);
3040
3041         ClearPageCgroupUsed(pc);
3042         /*
3043          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
3044          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
3045          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
3046          * special functions.
3047          */
3048
3049         unlock_page_cgroup(pc);
3050         /*
3051          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
3052          * will never be freed.
3053          */
3054         memcg_check_events(memcg, page);
3055         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
3056                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
3057                 mem_cgroup_get(memcg);
3058         }
3059         /*
3060          * Migration does not charge the res_counter for the
3061          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
3062          * page that is unused after the migration.
3063          */
3064         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
3065                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
3066
3067         return memcg;
3068
3069 unlock_out:
3070         unlock_page_cgroup(pc);
3071         return NULL;
3072 }
3073
3074 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
3075 {
3076         /* early check. */
3077         if (page_mapped(page))
3078                 return;
3079         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
3080         if (PageSwapCache(page))
3081                 return;
3082         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
3083 }
3084
3085 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
3086 {
3087         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
3088         VM_BUG_ON(page->mapping);
3089         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
3090 }
3091
3092 /*
3093  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3094  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3095  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3096  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3097  * This may be called prural(2) times in a context,
3098  */
3099
3100 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3101 {
3102         current->memcg_batch.do_batch++;
3103         /* We can do nest. */
3104         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3105                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3106                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3107                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3108         }
3109 }
3110
3111 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3112 {
3113         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3114
3115         if (!batch->do_batch)
3116                 return;
3117
3118         batch->do_batch--;
3119         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3120                 return;
3121
3122         if (!batch->memcg)
3123                 return;
3124         /*
3125          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3126          * bacause we hide charges behind us.
3127          */
3128         if (batch->nr_pages)
3129                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3130                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3131         if (batch->memsw_nr_pages)
3132                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3133                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3134         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3135         /* forget this pointer (for sanity check) */
3136         batch->memcg = NULL;
3137 }
3138
3139 #ifdef CONFIG_SWAP
3140 /*
3141  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3142  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3143  */
3144 void
3145 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3146 {
3147         struct mem_cgroup *memcg;
3148         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3149
3150         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3151                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3152
3153         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
3154
3155         /*
3156          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3157          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3158          */
3159         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3160                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3161 }
3162 #endif
3163
3164 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3165 /*
3166  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3167  * uncharge "memsw" account.
3168  */
3169 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3170 {
3171         struct mem_cgroup *memcg;
3172         unsigned short id;
3173
3174         if (!do_swap_account)
3175                 return;
3176
3177         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3178         rcu_read_lock();
3179         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3180         if (memcg) {
3181                 /*
3182                  * We uncharge this because swap is freed.
3183                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3184                  */
3185                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3186                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3187                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3188                 mem_cgroup_put(memcg);
3189         }
3190         rcu_read_unlock();
3191 }
3192
3193 /**
3194  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3195  * @entry: swap entry to be moved
3196  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3197  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3198  *
3199  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3200  * as the mem_cgroup's id of @from.
3201  *
3202  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3203  *
3204  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3205  * both res and memsw, and called css_get().
3206  */
3207 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3208                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3209 {
3210         unsigned short old_id, new_id;
3211
3212         old_id = css_id(&from->css);
3213         new_id = css_id(&to->css);
3214
3215         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3216                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3217                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3218                 /*
3219                  * This function is only called from task migration context now.
3220                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3221                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3222                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3223                  * because if the process that has been moved to @to does
3224                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3225                  */
3226                 mem_cgroup_get(to);
3227                 return 0;
3228         }
3229         return -EINVAL;
3230 }
3231 #else
3232 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3233                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3234 {
3235         return -EINVAL;
3236 }
3237 #endif
3238
3239 /*
3240  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3241  * page belongs to.
3242  */
3243 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
3244                                   struct mem_cgroup **memcgp)
3245 {
3246         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3247         struct page_cgroup *pc;
3248         enum charge_type ctype;
3249
3250         *memcgp = NULL;
3251
3252         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3253         if (mem_cgroup_disabled())
3254                 return;
3255
3256         pc = lookup_page_cgroup(page);
3257         lock_page_cgroup(pc);
3258         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3259                 memcg = pc->mem_cgroup;
3260                 css_get(&memcg->css);
3261                 /*
3262                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3263                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3264                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3265                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3266                  * until end_migration() is called
3267                  *
3268                  * Corner Case Thinking
3269                  * A)
3270                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3271                  * while migration was ongoing.
3272                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3273                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3274                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3275                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3276                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3277                  *
3278                  * B)
3279                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3280                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3281                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3282                  * without charging it again.
3283                  *
3284                  * C)
3285                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3286                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3287                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3288                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3289                  */
3290                 if (PageAnon(page))
3291                         SetPageCgroupMigration(pc);
3292         }
3293         unlock_page_cgroup(pc);
3294         /*
3295          * If the page is not charged at this point,
3296          * we return here.
3297          */
3298         if (!memcg)
3299                 return;
3300
3301         *memcgp = memcg;
3302         /*
3303          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3304          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3305          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3306          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3307          */
3308         if (PageAnon(page))
3309                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
3310         else
3311                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3312         /*
3313          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
3314          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
3315          * old one and only one page is going to be left afterwards.
3316          */
3317         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, ctype, false);
3318 }
3319
3320 /* remove redundant charge if migration failed*/
3321 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
3322         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3323 {
3324         struct page *used, *unused;
3325         struct page_cgroup *pc;
3326         bool anon;
3327
3328         if (!memcg)
3329                 return;
3330         /* blocks rmdir() */
3331         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
3332         if (!migration_ok) {
3333                 used = oldpage;
3334                 unused = newpage;
3335         } else {
3336                 used = newpage;
3337                 unused = oldpage;
3338         }
3339         anon = PageAnon(used);
3340         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
3341                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
3342                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
3343                                      true);
3344         css_put(&memcg->css);
3345         /*
3346          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3347          * of the page goes down to zero, temporarly.
3348          * Clear the flag and check the page should be charged.
3349          */
3350         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3351         lock_page_cgroup(pc);
3352         ClearPageCgroupMigration(pc);
3353         unlock_page_cgroup(pc);
3354
3355         /*
3356          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3357          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3358          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3359          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3360          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3361          * check. (see prepare_charge() also)
3362          */
3363         if (anon)
3364                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3365         /*
3366          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3367          * tasks.
3368          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3369          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3370          */
3371         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
3372 }
3373
3374 /*
3375  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
3376  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
3377  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
3378  */
3379 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
3380                                   struct page *newpage)
3381 {
3382         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3383         struct page_cgroup *pc;
3384         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3385
3386         if (mem_cgroup_disabled())
3387                 return;
3388
3389         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3390         /* fix accounting on old pages */
3391         lock_page_cgroup(pc);
3392         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3393                 memcg = pc->mem_cgroup;
3394                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, false, -1);
3395                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3396         }
3397         unlock_page_cgroup(pc);
3398
3399         /*
3400          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
3401          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
3402          */
3403         if (!memcg)
3404                 return;
3405         /*
3406          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
3407          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
3408          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
3409          */
3410         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
3411 }
3412
3413 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3414 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3415 {
3416         struct page_cgroup *pc;
3417
3418         pc = lookup_page_cgroup(page);
3419         /*
3420          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3421          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3422          * or when mem_cgroup_disabled().
3423          */
3424         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3425                 return pc;
3426         return NULL;
3427 }
3428
3429 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3430 {
3431         if (mem_cgroup_disabled())
3432                 return false;
3433
3434         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3435 }
3436
3437 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3438 {
3439         struct page_cgroup *pc;
3440
3441         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3442         if (pc) {
3443                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3444                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3445         }
3446 }
3447 #endif
3448
3449 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3450
3451 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3452                                 unsigned long long val)
3453 {
3454         int retry_count;
3455         u64 memswlimit, memlimit;
3456         int ret = 0;
3457         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3458         u64 curusage, oldusage;
3459         int enlarge;
3460
3461         /*
3462          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3463          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3464          * of # of children which we should visit in this loop.
3465          */
3466         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3467
3468         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3469
3470         enlarge = 0;
3471         while (retry_count) {
3472                 if (signal_pending(current)) {
3473                         ret = -EINTR;
3474                         break;
3475                 }
3476                 /*
3477                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3478                  * open coded manner. You see what this really does.
3479                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3480                  */
3481                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3482                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3483                 if (memswlimit < val) {
3484                         ret = -EINVAL;
3485                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3486                         break;
3487                 }
3488
3489                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3490                 if (memlimit < val)
3491                         enlarge = 1;
3492
3493                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3494                 if (!ret) {
3495                         if (memswlimit == val)
3496                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3497                         else
3498                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3499                 }
3500                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3501
3502                 if (!ret)
3503                         break;
3504
3505                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3506                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3507                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3508                 /* Usage is reduced ? */
3509                 if (curusage >= oldusage)
3510                         retry_count--;
3511                 else
3512                         oldusage = curusage;
3513         }
3514         if (!ret && enlarge)
3515                 memcg_oom_recover(memcg);
3516
3517         return ret;
3518 }
3519
3520 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3521                                         unsigned long long val)
3522 {
3523         int retry_count;
3524         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3525         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3526         int ret = -EBUSY;
3527         int enlarge = 0;
3528
3529         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3530         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3531         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3532         while (retry_count) {
3533                 if (signal_pending(current)) {
3534                         ret = -EINTR;
3535                         break;
3536                 }
3537                 /*
3538                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3539                  * open coded manner. You see what this really does.
3540                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3541                  */
3542                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3543                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3544                 if (memlimit > val) {
3545                         ret = -EINVAL;
3546                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3547                         break;
3548                 }
3549                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3550                 if (memswlimit < val)
3551                         enlarge = 1;
3552                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3553                 if (!ret) {
3554                         if (memlimit == val)
3555                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3556                         else
3557                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3558                 }
3559                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3560
3561                 if (!ret)
3562                         break;
3563
3564                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3565                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3566                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3567                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3568                 /* Usage is reduced ? */
3569                 if (curusage >= oldusage)
3570                         retry_count--;
3571                 else
3572                         oldusage = curusage;
3573         }
3574         if (!ret && enlarge)
3575                 memcg_oom_recover(memcg);
3576         return ret;
3577 }
3578
3579 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3580                                             gfp_t gfp_mask,
3581                                             unsigned long *total_scanned)
3582 {
3583         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3584         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3585         unsigned long reclaimed;
3586         int loop = 0;
3587         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3588         unsigned long long excess;
3589         unsigned long nr_scanned;
3590
3591         if (order > 0)
3592                 return 0;
3593
3594         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3595         /*
3596          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3597          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3598          * pressure
3599          */
3600         do {
3601                 if (next_mz)
3602                         mz = next_mz;
3603                 else
3604                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3605                 if (!mz)
3606                         break;
3607
3608                 nr_scanned = 0;
3609                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3610                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3611                 nr_reclaimed += reclaimed;
3612                 *total_scanned += nr_scanned;
3613                 spin_lock(&mctz->lock);
3614
3615                 /*
3616                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3617                  * it is time to move on to the next cgroup
3618                  */
3619                 next_mz = NULL;
3620                 if (!reclaimed) {
3621                         do {
3622                                 /*
3623                                  * Loop until we find yet another one.
3624                                  *
3625                                  * By the time we get the soft_limit lock
3626                                  * again, someone might have aded the
3627                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3628                                  * make sure we get a different mem.
3629                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3630                                  * NULL if no other cgroup is present on
3631                                  * the tree
3632                                  */
3633                                 next_mz =
3634                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3635                                 if (next_mz == mz)
3636                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
3637                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3638                                         break;
3639                         } while (1);
3640                 }
3641                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
3642                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
3643                 /*
3644                  * One school of thought says that we should not add
3645                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3646                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3647                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3648                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3649                  * term TODO.
3650                  */
3651                 /* If excess == 0, no tree ops */
3652                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
3653                 spin_unlock(&mctz->lock);
3654                 css_put(&mz->memcg->css);
3655                 loop++;
3656                 /*
3657                  * Could not reclaim anything and there are no more
3658                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3659                  * reclaiming anything.
3660                  */
3661                 if (!nr_reclaimed &&
3662                         (next_mz == NULL ||
3663                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3664                         break;
3665         } while (!nr_reclaimed);
3666         if (next_mz)
3667                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3668         return nr_reclaimed;
3669 }
3670
3671 /*
3672  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
3673  * reclaim the pages page themselves - it just removes the page_cgroups.
3674  * Returns true if some page_cgroups were not freed, indicating that the caller
3675  * must retry this operation.
3676  */
3677 static bool mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3678                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3679 {
3680         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3681         unsigned long flags, loop;
3682         struct list_head *list;
3683         struct page *busy;
3684         struct zone *zone;
3685
3686         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3687         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zid);
3688         list = &mz->lruvec.lists[lru];
3689
3690         loop = mz->lru_size[lru];
3691         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3692         loop += 256;
3693         busy = NULL;
3694         while (loop--) {
3695                 struct page_cgroup *pc;
3696                 struct page *page;
3697
3698                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3699                 if (list_empty(list)) {
3700                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3701                         break;
3702                 }
3703                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3704                 if (busy == page) {
3705                         list_move(&page->lru, list);
3706                         busy = NULL;
3707                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3708                         continue;
3709                 }
3710                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3711
3712                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3713
3714                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
3715                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3716                         busy = page;
3717                         cond_resched();
3718                 } else
3719                         busy = NULL;
3720         }
3721         return !list_empty(list);
3722 }
3723
3724 /*
3725  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3726  * This enables deleting this mem_cgroup.
3727  */
3728 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg, bool free_all)
3729 {
3730         int ret;
3731         int node, zid, shrink;
3732         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3733         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
3734
3735         css_get(&memcg->css);
3736
3737         shrink = 0;
3738         /* should free all ? */
3739         if (free_all)
3740                 goto try_to_free;
3741 move_account:
3742         do {
3743                 ret = -EBUSY;
3744                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3745                         goto out;
3746                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3747                 lru_add_drain_all();
3748                 drain_all_stock_sync(memcg);
3749                 ret = 0;
3750                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3751                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3752                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3753                                 enum lru_list lru;
3754                                 for_each_lru(lru) {
3755                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3756                                                         node, zid, lru);
3757                                         if (ret)
3758                                                 break;
3759                                 }
3760                         }
3761                         if (ret)
3762                                 break;
3763                 }
3764                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3765                 memcg_oom_recover(memcg);
3766                 cond_resched();
3767         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3768         } while (res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0 || ret);
3769 out:
3770         css_put(&memcg->css);
3771         return ret;
3772
3773 try_to_free:
3774         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3775         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3776                 ret = -EBUSY;
3777                 goto out;
3778         }
3779         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3780         lru_add_drain_all();
3781         /* try to free all pages in this cgroup */
3782         shrink = 1;
3783         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
3784                 int progress;
3785
3786                 if (signal_pending(current)) {
3787                         ret = -EINTR;
3788                         goto out;
3789                 }
3790                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
3791                                                 false);
3792                 if (!progress) {
3793                         nr_retries--;
3794                         /* maybe some writeback is necessary */
3795                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3796                 }
3797
3798         }
3799         lru_add_drain();
3800         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3801         goto move_account;
3802 }
3803
3804 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3805 {
3806         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3807 }
3808
3809
3810 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3811 {
3812         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3813 }
3814
3815 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3816                                         u64 val)
3817 {
3818         int retval = 0;
3819         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3820         struct cgroup *parent = cont->parent;
3821         struct mem_cgroup *parent_memcg = NULL;
3822
3823         if (parent)
3824                 parent_memcg = mem_cgroup_from_cont(parent);
3825
3826         cgroup_lock();
3827
3828         if (memcg->use_hierarchy == val)
3829                 goto out;
3830
3831         /*
3832          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3833          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3834          * occur, provided the current cgroup has no children.
3835          *
3836          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3837          * set if there are no children.
3838          */
3839         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3840                                 (val == 1 || val == 0)) {
3841                 if (list_empty(&cont->children))
3842                         memcg->use_hierarchy = val;
3843                 else
3844                         retval = -EBUSY;
3845         } else
3846                 retval = -EINVAL;
3847
3848 out:
3849         cgroup_unlock();
3850
3851         return retval;
3852 }
3853
3854
3855 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3856                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3857 {
3858         struct mem_cgroup *iter;
3859         long val = 0;
3860
3861         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3862         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3863                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3864
3865         if (val < 0) /* race ? */
3866                 val = 0;
3867         return val;
3868 }
3869
3870 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3871 {
3872         u64 val;
3873
3874         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3875                 if (!swap)
3876                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3877                 else
3878                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3879         }
3880
3881         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3882         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3883
3884         if (swap)
3885                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3886
3887         return val << PAGE_SHIFT;
3888 }
3889
3890 static ssize_t mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3891                                struct file *file, char __user *buf,
3892                                size_t nbytes, loff_t *ppos)
3893 {
3894         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3895         char str[64];
3896         u64 val;
3897         int type, name, len;
3898
3899         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3900         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3901
3902         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3903                 return -EOPNOTSUPP;
3904
3905         switch (type) {
3906         case _MEM:
3907                 if (name == RES_USAGE)
3908                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3909                 else
3910                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
3911                 break;
3912         case _MEMSWAP:
3913                 if (name == RES_USAGE)
3914                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3915                 else
3916                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
3917                 break;
3918         default:
3919                 BUG();
3920         }
3921
3922         len = scnprintf(str, sizeof(str), "%llu\n", (unsigned long long)val);
3923         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, str, len);
3924 }
3925 /*
3926  * The user of this function is...
3927  * RES_LIMIT.
3928  */
3929 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3930                             const char *buffer)
3931 {
3932         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3933         int type, name;
3934         unsigned long long val;
3935         int ret;
3936
3937         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3938         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3939
3940         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3941                 return -EOPNOTSUPP;
3942
3943         switch (name) {
3944         case RES_LIMIT:
3945                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3946                         ret = -EINVAL;
3947                         break;
3948                 }
3949                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3950                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3951                 if (ret)
3952                         break;
3953                 if (type == _MEM)
3954                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3955                 else
3956                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3957                 break;
3958         case RES_SOFT_LIMIT:
3959                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3960                 if (ret)
3961                         break;
3962                 /*
3963                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3964                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3965                  * control without swap
3966                  */
3967                 if (type == _MEM)
3968                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3969                 else
3970                         ret = -EINVAL;
3971                 break;
3972         default:
3973                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3974                 break;
3975         }
3976         return ret;
3977 }
3978
3979 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3980                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
3981 {
3982         struct cgroup *cgroup;
3983         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
3984
3985         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3986         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3987         cgroup = memcg->css.cgroup;
3988         if (!memcg->use_hierarchy)
3989                 goto out;
3990
3991         while (cgroup->parent) {
3992                 cgroup = cgroup->parent;
3993                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
3994                 if (!memcg->use_hierarchy)
3995                         break;
3996                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3997                 min_limit = min(min_limit, tmp);
3998                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3999                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
4000         }
4001 out:
4002         *mem_limit = min_limit;
4003         *memsw_limit = min_memsw_limit;
4004 }
4005
4006 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
4007 {
4008         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4009         int type, name;
4010
4011         type = MEMFILE_TYPE(event);
4012         name = MEMFILE_ATTR(event);
4013
4014         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
4015                 return -EOPNOTSUPP;
4016
4017         switch (name) {
4018         case RES_MAX_USAGE:
4019                 if (type == _MEM)
4020                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
4021                 else
4022                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
4023                 break;
4024         case RES_FAILCNT:
4025                 if (type == _MEM)
4026                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
4027                 else
4028                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
4029                 break;
4030         }
4031
4032         return 0;
4033 }
4034
4035 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
4036                                         struct cftype *cft)
4037 {
4038         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
4039 }
4040
4041 #ifdef CONFIG_MMU
4042 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4043                                         struct cftype *cft, u64 val)
4044 {
4045         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4046
4047         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
4048                 return -EINVAL;
4049         /*
4050          * We check this value several times in both in can_attach() and
4051          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
4052          * inconsistent.
4053          */
4054         cgroup_lock();
4055         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4056         cgroup_unlock();
4057
4058         return 0;
4059 }
4060 #else
4061 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4062                                         struct cftype *cft, u64 val)
4063 {
4064         return -ENOSYS;
4065 }
4066 #endif
4067
4068 #ifdef CONFIG_NUMA
4069 static int memcg_numa_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4070                                       struct seq_file *m)
4071 {
4072         int nid;
4073         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4074         unsigned long node_nr;
4075         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4076
4077         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL);
4078         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4079         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4080                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL);
4081                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4082         }
4083         seq_putc(m, '\n');
4084
4085         file_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_FILE);
4086         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4087         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4088                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4089                                 LRU_ALL_FILE);
4090                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4091         }
4092         seq_putc(m, '\n');
4093
4094         anon_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_ANON);
4095         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4096         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4097                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4098                                 LRU_ALL_ANON);
4099                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4100         }
4101         seq_putc(m, '\n');
4102
4103         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4104         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4105         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4106                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4107                                 BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4108                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4109         }
4110         seq_putc(m, '\n');
4111         return 0;
4112 }
4113 #endif /* CONFIG_NUMA */
4114
4115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
4116         "inactive_anon",
4117         "active_anon",
4118         "inactive_file",
4119         "active_file",
4120         "unevictable",
4121 };
4122
4123 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
4124 {
4125         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
4126 }
4127
4128 static int memcg_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4129                                  struct seq_file *m)
4130 {
4131         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4132         struct mem_cgroup *mi;
4133         unsigned int i;
4134
4135         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4136                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4137                         continue;
4138                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
4139                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
4140         }
4141
4142         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
4143                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
4144                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
4145
4146         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4147                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
4148                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
4149
4150         /* Hierarchical information */
4151         {
4152                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4153                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
4154                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
4155                 if (do_swap_account)
4156                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
4157                                    memsw_limit);
4158         }
4159
4160         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4161                 long long val = 0;
4162
4163                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4164                         continue;
4165                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4166                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
4167                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
4168         }
4169
4170         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
4171                 unsigned long long val = 0;
4172
4173                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4174                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
4175                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
4176                            mem_cgroup_events_names[i], val);
4177         }
4178
4179         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
4180                 unsigned long long val = 0;
4181
4182                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4183                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
4184                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
4185         }
4186
4187 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4188         {
4189                 int nid, zid;
4190                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4191                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
4192                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4193                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4194
4195                 for_each_online_node(nid)
4196                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4197                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
4198                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
4199
4200                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
4201                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
4202                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
4203                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
4204                         }
4205                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
4206                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
4207                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
4208                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
4209         }
4210 #endif
4211
4212         return 0;
4213 }
4214
4215 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
4216 {
4217         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4218
4219         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4220 }
4221
4222 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
4223                                        u64 val)
4224 {
4225         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4226         struct mem_cgroup *parent;
4227
4228         if (val > 100)
4229                 return -EINVAL;
4230
4231         if (cgrp->parent == NULL)
4232                 return -EINVAL;
4233
4234         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4235
4236         cgroup_lock();
4237
4238         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
4239         if ((parent->use_hierarchy) ||
4240             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4241                 cgroup_unlock();
4242                 return -EINVAL;
4243         }
4244
4245         memcg->swappiness = val;
4246
4247         cgroup_unlock();
4248
4249         return 0;
4250 }
4251
4252 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4253 {
4254         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4255         u64 usage;
4256         int i;
4257
4258         rcu_read_lock();
4259         if (!swap)
4260                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4261         else
4262                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4263
4264         if (!t)
4265                 goto unlock;
4266
4267         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4268
4269         /*
4270          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4271          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4272          * call of __mem_cgroup_threshold().
4273          */
4274         i = t->current_threshold;
4275
4276         /*
4277          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4278          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4279          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4280          * only one element of the array here.
4281          */
4282         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4283                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4284
4285         /* i = current_threshold + 1 */
4286         i++;
4287
4288         /*
4289          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4290          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4291          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4292          * only one element of the array here.
4293          */
4294         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4295                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4296
4297         /* Update current_threshold */
4298         t->current_threshold = i - 1;
4299 unlock:
4300         rcu_read_unlock();
4301 }
4302
4303 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4304 {
4305         while (memcg) {
4306                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4307                 if (do_swap_account)
4308                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4309
4310                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4311         }
4312 }
4313
4314 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4315 {
4316         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4317         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4318
4319         return _a->threshold - _b->threshold;
4320 }
4321
4322 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4323 {
4324         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4325
4326         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4327                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4328         return 0;
4329 }
4330
4331 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4332 {
4333         struct mem_cgroup *iter;
4334
4335         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4336                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4337 }
4338
4339 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup *cgrp,
4340         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4341 {
4342         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4343         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4344         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4345         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4346         u64 threshold, usage;
4347         int i, size, ret;
4348
4349         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4350         if (ret)
4351                 return ret;
4352
4353         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4354
4355         if (type == _MEM)
4356                 thresholds = &memcg->thresholds;
4357         else if (type == _MEMSWAP)
4358                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4359         else
4360                 BUG();
4361
4362         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4363
4364         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4365         if (thresholds->primary)
4366                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4367
4368         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4369
4370         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4371         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4372                         GFP_KERNEL);
4373         if (!new) {
4374                 ret = -ENOMEM;
4375                 goto unlock;
4376         }
4377         new->size = size;
4378
4379         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4380         if (thresholds->primary) {
4381                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4382                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4383         }
4384
4385         /* Add new threshold */
4386         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4387         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4388
4389         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4390         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4391                         compare_thresholds, NULL);
4392
4393         /* Find current threshold */
4394         new->current_threshold = -1;
4395         for (i = 0; i < size; i++) {
4396                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4397                         /*
4398                          * new->current_threshold will not be used until
4399                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4400                          * it here.
4401                          */
4402                         ++new->current_threshold;
4403                 } else
4404                         break;
4405         }
4406
4407         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4408         kfree(thresholds->spare);
4409         thresholds->spare = thresholds->primary;
4410
4411         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4412
4413         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4414         synchronize_rcu();
4415
4416 unlock:
4417         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4418
4419         return ret;
4420 }
4421
4422 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4423         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4424 {
4425         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4426         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4427         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4428         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4429         u64 usage;
4430         int i, j, size;
4431
4432         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4433         if (type == _MEM)
4434                 thresholds = &memcg->thresholds;
4435         else if (type == _MEMSWAP)
4436                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4437         else
4438                 BUG();
4439
4440         if (!thresholds->primary)
4441                 goto unlock;
4442
4443         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4444
4445         /* Check if a threshold crossed before removing */
4446         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4447
4448         /* Calculate new number of threshold */
4449         size = 0;
4450         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4451                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4452                         size++;
4453         }
4454
4455         new = thresholds->spare;
4456
4457         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4458         if (!size) {
4459                 kfree(new);
4460                 new = NULL;
4461                 goto swap_buffers;
4462         }
4463
4464         new->size = size;
4465
4466         /* Copy thresholds and find current threshold */
4467         new->current_threshold = -1;
4468         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4469                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4470                         continue;
4471
4472                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4473                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4474                         /*
4475                          * new->current_threshold will not be used
4476                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4477                          * it here.
4478                          */
4479                         ++new->current_threshold;
4480                 }
4481                 j++;
4482         }
4483
4484 swap_buffers:
4485         /* Swap primary and spare array */
4486         thresholds->spare = thresholds->primary;
4487         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4488         if (!new) {
4489                 kfree(thresholds->spare);
4490                 thresholds->spare = NULL;
4491         }
4492
4493         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4494
4495         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4496         synchronize_rcu();
4497 unlock:
4498         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4499 }
4500
4501 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup *cgrp,
4502         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4503 {
4504         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4505         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4506         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4507
4508         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4509         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4510         if (!event)
4511                 return -ENOMEM;
4512
4513         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4514
4515         event->eventfd = eventfd;
4516         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4517
4518         /* already in OOM ? */
4519         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4520                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4521         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4522
4523         return 0;
4524 }
4525
4526 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4527         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4528 {
4529         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4530         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4531         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4532
4533         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4534
4535         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4536
4537         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4538                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4539                         list_del(&ev->list);
4540                         kfree(ev);
4541                 }
4542         }
4543
4544         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4545 }
4546
4547 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup *cgrp,
4548         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
4549 {
4550         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4551
4552         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", memcg->oom_kill_disable);
4553
4554         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4555                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
4556         else
4557                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
4558         return 0;
4559 }
4560
4561 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup *cgrp,
4562         struct cftype *cft, u64 val)
4563 {
4564         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4565         struct mem_cgroup *parent;
4566
4567         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4568         if (!cgrp->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4569                 return -EINVAL;
4570
4571         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4572
4573         cgroup_lock();
4574         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
4575         if ((parent->use_hierarchy) ||
4576             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4577                 cgroup_unlock();
4578                 return -EINVAL;
4579         }
4580         memcg->oom_kill_disable = val;
4581         if (!val)
4582                 memcg_oom_recover(memcg);
4583         cgroup_unlock();
4584         return 0;
4585 }
4586
4587 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4588 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4589 {
4590         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4591 };
4592
4593 static void kmem_cgroup_destroy(struct mem_cgroup *memcg)
4594 {
4595         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4596 }
4597 #else
4598 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4599 {
4600         return 0;
4601 }
4602
4603 static void kmem_cgroup_destroy(struct mem_cgroup *memcg)
4604 {
4605 }
4606 #endif
4607
4608 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4609         {
4610                 .name = "usage_in_bytes",
4611                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4612                 .read = mem_cgroup_read,
4613                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4614                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4615         },
4616         {
4617                 .name = "max_usage_in_bytes",
4618                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4619                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4620                 .read = mem_cgroup_read,
4621         },
4622         {
4623                 .name = "limit_in_bytes",
4624                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4625                 .write_string = mem_cgroup_write,
4626                 .read = mem_cgroup_read,
4627         },
4628         {
4629                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4630                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4631                 .write_string = mem_cgroup_write,
4632                 .read = mem_cgroup_read,
4633         },
4634         {
4635                 .name = "failcnt",
4636                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4637                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4638                 .read = mem_cgroup_read,
4639         },
4640         {
4641                 .name = "stat",
4642                 .read_seq_string = memcg_stat_show,
4643         },
4644         {
4645                 .name = "force_empty",
4646                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
4647         },
4648         {
4649                 .name = "use_hierarchy",
4650                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4651                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4652         },
4653         {
4654                 .name = "swappiness",
4655                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4656                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4657         },
4658         {
4659                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4660                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4661                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4662         },
4663         {
4664                 .name = "oom_control",
4665                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
4666                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4667                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
4668                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
4669                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4670         },
4671 #ifdef CONFIG_NUMA
4672         {
4673                 .name = "numa_stat",
4674                 .read_seq_string = memcg_numa_stat_show,
4675         },
4676 #endif
4677 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4678         {
4679                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4680                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4681                 .read = mem_cgroup_read,
4682                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4683                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4684         },
4685         {
4686                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4687                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4688                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4689                 .read = mem_cgroup_read,
4690         },
4691         {
4692                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4693                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4694                 .write_string = mem_cgroup_write,
4695                 .read = mem_cgroup_read,
4696         },
4697         {
4698                 .name = "memsw.failcnt",
4699                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4700                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4701                 .read = mem_cgroup_read,
4702         },
4703 #endif
4704         { },    /* terminate */
4705 };
4706
4707 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4708 {
4709         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4710         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4711         int zone, tmp = node;
4712         /*
4713          * This routine is called against possible nodes.
4714          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4715          *
4716          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4717          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4718          *       function.
4719          */
4720         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4721                 tmp = -1;
4722         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4723         if (!pn)
4724                 return 1;
4725
4726         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4727                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4728                 lruvec_init(&mz->lruvec, &NODE_DATA(node)->node_zones[zone]);
4729                 mz->usage_in_excess = 0;
4730                 mz->on_tree = false;
4731                 mz->memcg = memcg;
4732         }
4733         memcg->info.nodeinfo[node] = pn;
4734         return 0;
4735 }
4736
4737 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4738 {
4739         kfree(memcg->info.nodeinfo[node]);
4740 }
4741
4742 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4743 {
4744         struct mem_cgroup *memcg;
4745         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4746
4747         /* Can be very big if MAX_NUMNODES is very big */
4748         if (size < PAGE_SIZE)
4749                 memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4750         else
4751                 memcg = vzalloc(size);
4752
4753         if (!memcg)
4754                 return NULL;
4755
4756         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4757         if (!memcg->stat)
4758                 goto out_free;
4759         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4760         return memcg;
4761
4762 out_free:
4763         if (size < PAGE_SIZE)
4764                 kfree(memcg);
4765         else
4766                 vfree(memcg);
4767         return NULL;
4768 }
4769
4770 /*
4771  * Helpers for freeing a kmalloc()ed/vzalloc()ed mem_cgroup by RCU,
4772  * but in process context.  The work_freeing structure is overlaid
4773  * on the rcu_freeing structure, which itself is overlaid on memsw.
4774  */
4775 static void free_work(struct work_struct *work)
4776 {
4777         struct mem_cgroup *memcg;
4778         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4779
4780         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, work_freeing);
4781         /*
4782          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
4783          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
4784          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
4785          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
4786          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
4787          *
4788          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
4789          * to move this code around, and make sure it is outside
4790          * the cgroup_lock.
4791          */
4792         disarm_sock_keys(memcg);
4793         if (size < PAGE_SIZE)
4794                 kfree(memcg);
4795         else
4796                 vfree(memcg);
4797 }
4798
4799 static void free_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
4800 {
4801         struct mem_cgroup *memcg;
4802
4803         memcg = container_of(rcu_head, struct mem_cgroup, rcu_freeing);
4804         INIT_WORK(&memcg->work_freeing, free_work);
4805         schedule_work(&memcg->work_freeing);
4806 }
4807
4808 /*
4809  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4810  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4811  *
4812  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4813  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4814  * it goes down to 0.
4815  *
4816  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4817  */
4818
4819 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4820 {
4821         int node;
4822
4823         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4824         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &memcg->css);
4825
4826         for_each_node(node)
4827                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4828
4829         free_percpu(memcg->stat);
4830         call_rcu(&memcg->rcu_freeing, free_rcu);
4831 }
4832
4833 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg)
4834 {
4835         atomic_inc(&memcg->refcnt);
4836 }
4837
4838 static void __mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg, int count)
4839 {
4840         if (atomic_sub_and_test(count, &memcg->refcnt)) {
4841                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4842                 __mem_cgroup_free(memcg);
4843                 if (parent)
4844                         mem_cgroup_put(parent);
4845         }
4846 }
4847
4848 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg)
4849 {
4850         __mem_cgroup_put(memcg, 1);
4851 }
4852
4853 /*
4854  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4855  */
4856 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4857 {
4858         if (!memcg->res.parent)
4859                 return NULL;
4860         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
4861 }
4862 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4863
4864 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4865 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4866 {
4867         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
4868                 do_swap_account = 1;
4869 }
4870 #else
4871 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4872 {
4873 }
4874 #endif
4875
4876 static int mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4877 {
4878         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4879         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4880         int tmp, node, zone;
4881
4882         for_each_node(node) {
4883                 tmp = node;
4884                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4885                         tmp = -1;
4886                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4887                 if (!rtpn)
4888                         goto err_cleanup;
4889
4890                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4891
4892                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4893                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4894                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4895                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4896                 }
4897         }
4898         return 0;
4899
4900 err_cleanup:
4901         for_each_node(node) {
4902                 if (!soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node])
4903                         break;
4904                 kfree(soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node]);
4905                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = NULL;
4906         }
4907         return 1;
4908
4909 }
4910
4911 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4912 mem_cgroup_create(struct cgroup *cont)
4913 {
4914         struct mem_cgroup *memcg, *parent;
4915         long error = -ENOMEM;
4916         int node;
4917
4918         memcg = mem_cgroup_alloc();
4919         if (!memcg)
4920                 return ERR_PTR(error);
4921
4922         for_each_node(node)
4923                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4924                         goto free_out;
4925
4926         /* root ? */
4927         if (cont->parent == NULL) {
4928                 int cpu;
4929                 enable_swap_cgroup();
4930                 parent = NULL;
4931                 if (mem_cgroup_soft_limit_tree_init())
4932                         goto free_out;
4933                 root_mem_cgroup = memcg;
4934                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4935                         struct memcg_stock_pcp *stock =
4936                                                 &per_cpu(memcg_stock, cpu);
4937                         INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
4938                 }
4939                 hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
4940         } else {
4941                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
4942                 memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4943                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4944         }
4945
4946         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4947                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
4948                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4949                 /*
4950                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
4951                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
4952                  * This refcnt will be decremented when freeing this
4953                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
4954                  */
4955                 mem_cgroup_get(parent);
4956         } else {
4957                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
4958                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4959         }
4960         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4961         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4962
4963         if (parent)
4964                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4965         atomic_set(&memcg->refcnt, 1);
4966         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4967         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4968         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4969
4970         error = memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
4971         if (error) {
4972                 /*
4973                  * We call put now because our (and parent's) refcnts
4974                  * are already in place. mem_cgroup_put() will internally
4975                  * call __mem_cgroup_free, so return directly
4976                  */
4977                 mem_cgroup_put(memcg);
4978                 return ERR_PTR(error);
4979         }
4980         return &memcg->css;
4981 free_out:
4982         __mem_cgroup_free(memcg);
4983         return ERR_PTR(error);
4984 }
4985
4986 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup *cont)
4987 {
4988         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4989
4990         return mem_cgroup_force_empty(memcg, false);
4991 }
4992
4993 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup *cont)
4994 {
4995         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4996
4997         kmem_cgroup_destroy(memcg);
4998
4999         mem_cgroup_put(memcg);
5000 }
5001
5002 #ifdef CONFIG_MMU
5003 /* Handlers for move charge at task migration. */
5004 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
5005 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5006 {
5007         int ret = 0;
5008         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5009         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
5010
5011         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5012                 mc.precharge += count;
5013                 /* we don't need css_get for root */
5014                 return ret;
5015         }
5016         /* try to charge at once */
5017         if (count > 1) {
5018                 struct res_counter *dummy;
5019                 /*
5020                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
5021                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
5022                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
5023                  * css_get().
5024                  */
5025                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
5026                         goto one_by_one;
5027                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
5028                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
5029                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
5030                         goto one_by_one;
5031                 }
5032                 mc.precharge += count;
5033                 return ret;
5034         }
5035 one_by_one:
5036         /* fall back to one by one charge */
5037         while (count--) {
5038                 if (signal_pending(current)) {
5039                         ret = -EINTR;
5040                         break;
5041                 }
5042                 if (!batch_count--) {
5043                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5044                         cond_resched();
5045                 }
5046                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
5047                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
5048                 if (ret)
5049                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
5050                         return ret;
5051                 mc.precharge++;
5052         }
5053         return ret;
5054 }
5055
5056 /**
5057  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5058  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5059  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5060  * @ptent: the pte to be checked
5061  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5062  *
5063  * Returns
5064  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5065  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5066  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5067  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5068  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5069  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5070  *     in target->ent.
5071  *
5072  * Called with pte lock held.
5073  */
5074 union mc_target {
5075         struct page     *page;
5076         swp_entry_t     ent;
5077 };
5078
5079 enum mc_target_type {
5080         MC_TARGET_NONE = 0,
5081         MC_TARGET_PAGE,
5082         MC_TARGET_SWAP,
5083 };
5084
5085 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5086                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5087 {
5088         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5089
5090         if (!page || !page_mapped(page))
5091                 return NULL;
5092         if (PageAnon(page)) {
5093                 /* we don't move shared anon */
5094                 if (!move_anon())
5095                         return NULL;
5096         } else if (!move_file())
5097                 /* we ignore mapcount for file pages */
5098                 return NULL;
5099         if (!get_page_unless_zero(page))
5100                 return NULL;
5101
5102         return page;
5103 }
5104
5105 #ifdef CONFIG_SWAP
5106 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5107                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5108 {
5109         struct page *page = NULL;
5110         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5111
5112         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5113                 return NULL;
5114         /*
5115          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5116          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5117          */
5118         page = find_get_page(&swapper_space, ent.val);
5119         if (do_swap_account)
5120                 entry->val = ent.val;
5121
5122         return page;
5123 }
5124 #else
5125 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5126                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5127 {
5128         return NULL;
5129 }
5130 #endif
5131
5132 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5133                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5134 {
5135         struct page *page = NULL;
5136         struct address_space *mapping;
5137         pgoff_t pgoff;
5138
5139         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5140                 return NULL;
5141         if (!move_file())
5142                 return NULL;
5143
5144         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5145         if (pte_none(ptent))
5146                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5147         else /* pte_file(ptent) is true */
5148                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5149
5150         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5151         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5152
5153 #ifdef CONFIG_SWAP
5154         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5155         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5156                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
5157                 if (do_swap_account)
5158                         *entry = swap;
5159                 page = find_get_page(&swapper_space, swap.val);
5160         }
5161 #endif
5162         return page;
5163 }
5164
5165 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5166                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5167 {
5168         struct page *page = NULL;
5169         struct page_cgroup *pc;
5170         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5171         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5172
5173         if (pte_present(ptent))
5174                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5175         else if (is_swap_pte(ptent))
5176                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5177         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5178                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5179
5180         if (!page && !ent.val)
5181                 return ret;
5182         if (page) {
5183                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5184                 /*
5185                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
5186                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
5187                  * the lock.
5188                  */
5189                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5190                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5191                         if (target)
5192                                 target->page = page;
5193                 }
5194                 if (!ret || !target)
5195                         put_page(page);
5196         }
5197         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5198         if (ent.val && !ret &&
5199                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5200                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5201                 if (target)
5202                         target->ent = ent;
5203         }
5204         return ret;
5205 }
5206
5207 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5208 /*
5209  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5210  * support them for now.
5211  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5212  */
5213 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5214                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5215 {
5216         struct page *page = NULL;
5217         struct page_cgroup *pc;
5218         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5219
5220         page = pmd_page(pmd);
5221         VM_BUG_ON(!page || !PageHead(page));
5222         if (!move_anon())
5223                 return ret;
5224         pc = lookup_page_cgroup(page);
5225         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5226                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5227                 if (target) {
5228                         get_page(page);
5229                         target->page = page;
5230                 }
5231         }
5232         return ret;
5233 }
5234 #else
5235 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5236                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5237 {
5238         return MC_TARGET_NONE;
5239 }
5240 #endif
5241
5242 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5243                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5244                                         struct mm_walk *walk)
5245 {
5246         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5247         pte_t *pte;
5248         spinlock_t *ptl;
5249
5250         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
5251                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5252                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5253                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5254                 return 0;
5255         }
5256
5257         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5258                 return 0;
5259         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5260         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5261                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5262                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5263         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5264         cond_resched();
5265
5266         return 0;
5267 }
5268
5269 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5270 {
5271         unsigned long precharge;
5272         struct vm_area_struct *vma;
5273
5274         down_read(&mm->mmap_sem);
5275         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5276                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5277                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5278                         .mm = mm,
5279                         .private = vma,
5280                 };
5281                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5282                         continue;
5283                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5284                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5285         }
5286         up_read(&mm->mmap_sem);
5287
5288         precharge = mc.precharge;
5289         mc.precharge = 0;
5290
5291         return precharge;
5292 }
5293
5294 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5295 {
5296         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5297
5298         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5299         mc.moving_task = current;
5300         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5301 }
5302
5303 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5304 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5305 {
5306         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5307         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5308
5309         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5310         if (mc.precharge) {
5311                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5312                 mc.precharge = 0;
5313         }
5314         /*
5315          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5316          * we must uncharge here.
5317          */
5318         if (mc.moved_charge) {
5319                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5320                 mc.moved_charge = 0;
5321         }
5322         /* we must fixup refcnts and charges */
5323         if (mc.moved_swap) {
5324                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5325                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5326                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5327                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5328                 __mem_cgroup_put(mc.from, mc.moved_swap);
5329
5330                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
5331                         /*
5332                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5333                          * uncharge to->res.
5334                          */
5335                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5336                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5337                 }
5338                 /* we've already done mem_cgroup_get(mc.to) */
5339                 mc.moved_swap = 0;
5340         }
5341         memcg_oom_recover(from);
5342         memcg_oom_recover(to);
5343         wake_up_all(&mc.waitq);
5344 }
5345
5346 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5347 {
5348         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5349
5350         /*
5351          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5352          * task migration.
5353          */
5354         mc.moving_task = NULL;
5355         __mem_cgroup_clear_mc();
5356         spin_lock(&mc.lock);
5357         mc.from = NULL;
5358         mc.to = NULL;
5359         spin_unlock(&mc.lock);
5360         mem_cgroup_end_move(from);
5361 }
5362
5363 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5364                                  struct cgroup_taskset *tset)
5365 {
5366         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5367         int ret = 0;
5368         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
5369
5370         if (memcg->move_charge_at_immigrate) {
5371                 struct mm_struct *mm;
5372                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5373
5374                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5375
5376                 mm = get_task_mm(p);
5377                 if (!mm)
5378                         return 0;
5379                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5380                 if (mm->owner == p) {
5381                         VM_BUG_ON(mc.from);
5382                         VM_BUG_ON(mc.to);
5383                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5384                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5385                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5386                         mem_cgroup_start_move(from);
5387                         spin_lock(&mc.lock);
5388                         mc.from = from;
5389                         mc.to = memcg;
5390                         spin_unlock(&mc.lock);
5391                         /* We set mc.moving_task later */
5392
5393                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5394                         if (ret)
5395                                 mem_cgroup_clear_mc();
5396                 }
5397                 mmput(mm);
5398         }
5399         return ret;
5400 }
5401
5402 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5403                                      struct cgroup_taskset *tset)
5404 {
5405         mem_cgroup_clear_mc();
5406 }
5407
5408 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5409                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5410                                 struct mm_walk *walk)
5411 {
5412         int ret = 0;
5413         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5414         pte_t *pte;
5415         spinlock_t *ptl;
5416         enum mc_target_type target_type;
5417         union mc_target target;
5418         struct page *page;
5419         struct page_cgroup *pc;
5420
5421         /*
5422          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5423          * happens because:
5424          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5425          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5426          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5427          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5428          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5429          *    part of thp split is not executed yet.
5430          */
5431         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
5432                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5433                         spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5434                         return 0;
5435                 }
5436                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5437                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5438                         page = target.page;
5439                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5440                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5441                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5442                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
5443                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5444                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5445                                 }
5446                                 putback_lru_page(page);
5447                         }
5448                         put_page(page);
5449                 }
5450                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5451                 return 0;
5452         }
5453
5454         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5455                 return 0;
5456 retry:
5457         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5458         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5459                 pte_t ptent = *(pte++);
5460                 swp_entry_t ent;
5461
5462                 if (!mc.precharge)
5463                         break;
5464
5465                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5466                 case MC_TARGET_PAGE:
5467                         page = target.page;
5468                         if (isolate_lru_page(page))
5469                                 goto put;
5470                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5471                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5472                                                      mc.from, mc.to)) {
5473                                 mc.precharge--;
5474                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5475                                 mc.moved_charge++;
5476                         }
5477                         putback_lru_page(page);
5478 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5479                         put_page(page);
5480                         break;
5481                 case MC_TARGET_SWAP:
5482                         ent = target.ent;
5483                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5484                                 mc.precharge--;
5485                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5486                                 mc.moved_swap++;
5487                         }
5488                         break;
5489                 default:
5490                         break;
5491                 }
5492         }
5493         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5494         cond_resched();
5495
5496         if (addr != end) {
5497                 /*
5498                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5499                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5500                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5501                  * phase.
5502                  */
5503                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5504                 if (!ret)
5505                         goto retry;
5506         }
5507
5508         return ret;
5509 }
5510
5511 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5512 {
5513         struct vm_area_struct *vma;
5514
5515         lru_add_drain_all();
5516 retry:
5517         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5518                 /*
5519                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5520                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5521                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5522                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5523                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5524                  */
5525                 __mem_cgroup_clear_mc();
5526                 cond_resched();
5527                 goto retry;
5528         }
5529         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5530                 int ret;
5531                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5532                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5533                         .mm = mm,
5534                         .private = vma,
5535                 };
5536                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5537                         continue;
5538                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5539                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5540                 if (ret)
5541                         /*
5542                          * means we have consumed all precharges and failed in
5543                          * doing additional charge. Just abandon here.
5544                          */
5545                         break;
5546         }
5547         up_read(&mm->mmap_sem);
5548 }
5549
5550 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5551                                  struct cgroup_taskset *tset)
5552 {
5553         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5554         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5555
5556         if (mm) {
5557                 if (mc.to)
5558                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5559                 mmput(mm);
5560         }
5561         if (mc.to)
5562                 mem_cgroup_clear_mc();
5563 }
5564 #else   /* !CONFIG_MMU */
5565 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5566                                  struct cgroup_taskset *tset)
5567 {
5568         return 0;
5569 }
5570 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5571                                      struct cgroup_taskset *tset)
5572 {
5573 }
5574 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5575                                  struct cgroup_taskset *tset)
5576 {
5577 }
5578 #endif
5579
5580 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
5581         .name = "memory",
5582         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
5583         .create = mem_cgroup_create,
5584         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
5585         .destroy = mem_cgroup_destroy,
5586         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5587         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5588         .attach = mem_cgroup_move_task,
5589         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
5590         .early_init = 0,
5591         .use_id = 1,
5592         .__DEPRECATED_clear_css_refs = true,
5593 };
5594
5595 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5596 static int __init enable_swap_account(char *s)
5597 {
5598         /* consider enabled if no parameter or 1 is given */
5599         if (!strcmp(s, "1"))
5600                 really_do_swap_account = 1;
5601         else if (!strcmp(s, "0"))
5602                 really_do_swap_account = 0;
5603         return 1;
5604 }
5605 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5606
5607 #endif