memcg: cleanup kmem tcp ifdefs
[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/ip.h>
55 #include <net/tcp_memcontrol.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58
59 #include <trace/events/vmscan.h>
60
61 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
62 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
63 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
64
65 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
66 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
67 int do_swap_account __read_mostly;
68
69 /* for remember boot option*/
70 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
71 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
72 #else
73 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
74 #endif
75
76 #else
77 #define do_swap_account         0
78 #endif
79
80
81 /*
82  * Statistics for memory cgroup.
83  */
84 enum mem_cgroup_stat_index {
85         /*
86          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
87          */
88         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
89         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
90         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
91         MEM_CGROUP_STAT_SWAP, /* # of pages, swapped out */
92         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
93 };
94
95 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
96         "cache",
97         "rss",
98         "mapped_file",
99         "swap",
100 };
101
102 enum mem_cgroup_events_index {
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
106         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
107         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
108 };
109
110 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
111         "pgpgin",
112         "pgpgout",
113         "pgfault",
114         "pgmajfault",
115 };
116
117 /*
118  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
119  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
120  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
121  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
122  */
123 enum mem_cgroup_events_target {
124         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
125         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
126         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
127         MEM_CGROUP_NTARGETS,
128 };
129 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
130 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
131 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
132
133 struct mem_cgroup_stat_cpu {
134         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
135         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
136         unsigned long nr_page_events;
137         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
138 };
139
140 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
141         /* css_id of the last scanned hierarchy member */
142         int position;
143         /* scan generation, increased every round-trip */
144         unsigned int generation;
145 };
146
147 /*
148  * per-zone information in memory controller.
149  */
150 struct mem_cgroup_per_zone {
151         struct lruvec           lruvec;
152         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
153
154         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
155
156         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
157         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
158                                                 /* the soft limit is exceeded*/
159         bool                    on_tree;
160         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
161                                                 /* use container_of        */
162 };
163
164 struct mem_cgroup_per_node {
165         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
166 };
167
168 struct mem_cgroup_lru_info {
169         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
170 };
171
172 /*
173  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
174  * their hierarchy representation
175  */
176
177 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
178         struct rb_root rb_root;
179         spinlock_t lock;
180 };
181
182 struct mem_cgroup_tree_per_node {
183         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
184 };
185
186 struct mem_cgroup_tree {
187         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
188 };
189
190 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
191
192 struct mem_cgroup_threshold {
193         struct eventfd_ctx *eventfd;
194         u64 threshold;
195 };
196
197 /* For threshold */
198 struct mem_cgroup_threshold_ary {
199         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
200         int current_threshold;
201         /* Size of entries[] */
202         unsigned int size;
203         /* Array of thresholds */
204         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
205 };
206
207 struct mem_cgroup_thresholds {
208         /* Primary thresholds array */
209         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
210         /*
211          * Spare threshold array.
212          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
213          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
214          */
215         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
216 };
217
218 /* for OOM */
219 struct mem_cgroup_eventfd_list {
220         struct list_head list;
221         struct eventfd_ctx *eventfd;
222 };
223
224 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
225 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
226
227 /*
228  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
229  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
230  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
231  * to help the administrator determine what knobs to tune.
232  *
233  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
234  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
235  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
236  * a feature that will be implemented much later in the future.
237  */
238 struct mem_cgroup {
239         struct cgroup_subsys_state css;
240         /*
241          * the counter to account for memory usage
242          */
243         struct res_counter res;
244
245         union {
246                 /*
247                  * the counter to account for mem+swap usage.
248                  */
249                 struct res_counter memsw;
250
251                 /*
252                  * rcu_freeing is used only when freeing struct mem_cgroup,
253                  * so put it into a union to avoid wasting more memory.
254                  * It must be disjoint from the css field.  It could be
255                  * in a union with the res field, but res plays a much
256                  * larger part in mem_cgroup life than memsw, and might
257                  * be of interest, even at time of free, when debugging.
258                  * So share rcu_head with the less interesting memsw.
259                  */
260                 struct rcu_head rcu_freeing;
261                 /*
262                  * We also need some space for a worker in deferred freeing.
263                  * By the time we call it, rcu_freeing is no longer in use.
264                  */
265                 struct work_struct work_freeing;
266         };
267
268         /*
269          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
270          * per zone LRU lists.
271          */
272         struct mem_cgroup_lru_info info;
273         int last_scanned_node;
274 #if MAX_NUMNODES > 1
275         nodemask_t      scan_nodes;
276         atomic_t        numainfo_events;
277         atomic_t        numainfo_updating;
278 #endif
279         /*
280          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
281          */
282         bool use_hierarchy;
283
284         bool            oom_lock;
285         atomic_t        under_oom;
286
287         atomic_t        refcnt;
288
289         int     swappiness;
290         /* OOM-Killer disable */
291         int             oom_kill_disable;
292
293         /* set when res.limit == memsw.limit */
294         bool            memsw_is_minimum;
295
296         /* protect arrays of thresholds */
297         struct mutex thresholds_lock;
298
299         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
300         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
301
302         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
303         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
304
305         /* For oom notifier event fd */
306         struct list_head oom_notify;
307
308         /*
309          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
310          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
311          */
312         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
313         /*
314          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
315          */
316         atomic_t        moving_account;
317         /* taken only while moving_account > 0 */
318         spinlock_t      move_lock;
319         /*
320          * percpu counter.
321          */
322         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
323         /*
324          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
325          * See mem_cgroup_read_stat().
326          */
327         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
328         spinlock_t pcp_counter_lock;
329
330 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
331         struct tcp_memcontrol tcp_mem;
332 #endif
333 };
334
335 /* Stuffs for move charges at task migration. */
336 /*
337  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
338  * left-shifted bitmap of these types.
339  */
340 enum move_type {
341         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
342         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
343         NR_MOVE_TYPE,
344 };
345
346 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
347 static struct move_charge_struct {
348         spinlock_t        lock; /* for from, to */
349         struct mem_cgroup *from;
350         struct mem_cgroup *to;
351         unsigned long precharge;
352         unsigned long moved_charge;
353         unsigned long moved_swap;
354         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
355         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
356 } mc = {
357         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
358         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
359 };
360
361 static bool move_anon(void)
362 {
363         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
364                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
365 }
366
367 static bool move_file(void)
368 {
369         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
370                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
371 }
372
373 /*
374  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
375  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
376  */
377 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
378 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
379
380 enum charge_type {
381         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
382         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
383         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
384         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
385         NR_CHARGE_TYPE,
386 };
387
388 /* for encoding cft->private value on file */
389 #define _MEM                    (0)
390 #define _MEMSWAP                (1)
391 #define _OOM_TYPE               (2)
392 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
393 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
394 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
395 /* Used for OOM nofiier */
396 #define OOM_CONTROL             (0)
397
398 /*
399  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
400  */
401 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
402 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
403 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
404 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
405
406 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg);
407 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg);
408
409 static inline
410 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
411 {
412         return container_of(s, struct mem_cgroup, css);
413 }
414
415 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
416 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
417
418 static bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg);
419 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
420 {
421         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
422                 struct mem_cgroup *memcg;
423                 struct cg_proto *cg_proto;
424
425                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
426
427                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
428                  * filled. It won't however, necessarily happen from
429                  * process context. So the test for root memcg given
430                  * the current task's memcg won't help us in this case.
431                  *
432                  * Respecting the original socket's memcg is a better
433                  * decision in this case.
434                  */
435                 if (sk->sk_cgrp) {
436                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
437                         mem_cgroup_get(sk->sk_cgrp->memcg);
438                         return;
439                 }
440
441                 rcu_read_lock();
442                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
443                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
444                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) && memcg_proto_active(cg_proto)) {
445                         mem_cgroup_get(memcg);
446                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
447                 }
448                 rcu_read_unlock();
449         }
450 }
451 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
452
453 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
454 {
455         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
456                 struct mem_cgroup *memcg;
457                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
458                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
459                 mem_cgroup_put(memcg);
460         }
461 }
462
463 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
464 {
465         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
466                 return NULL;
467
468         return &memcg->tcp_mem.cg_proto;
469 }
470 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
471
472 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
473 {
474         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem.cg_proto))
475                 return;
476         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
477 }
478 #else
479 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
480 {
481 }
482 #endif
483
484 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
485
486 static struct mem_cgroup_per_zone *
487 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
488 {
489         return &memcg->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
490 }
491
492 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
493 {
494         return &memcg->css;
495 }
496
497 static struct mem_cgroup_per_zone *
498 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
499 {
500         int nid = page_to_nid(page);
501         int zid = page_zonenum(page);
502
503         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
507 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
508 {
509         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
510 }
511
512 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
513 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
514 {
515         int nid = page_to_nid(page);
516         int zid = page_zonenum(page);
517
518         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
519 }
520
521 static void
522 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
523                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
524                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
525                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
526 {
527         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
528         struct rb_node *parent = NULL;
529         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
530
531         if (mz->on_tree)
532                 return;
533
534         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
535         if (!mz->usage_in_excess)
536                 return;
537         while (*p) {
538                 parent = *p;
539                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
540                                         tree_node);
541                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
542                         p = &(*p)->rb_left;
543                 /*
544                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
545                  * limit by the same amount
546                  */
547                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
548                         p = &(*p)->rb_right;
549         }
550         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
551         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
552         mz->on_tree = true;
553 }
554
555 static void
556 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
557                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
558                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
559 {
560         if (!mz->on_tree)
561                 return;
562         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
563         mz->on_tree = false;
564 }
565
566 static void
567 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
568                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
569                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
570 {
571         spin_lock(&mctz->lock);
572         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
573         spin_unlock(&mctz->lock);
574 }
575
576
577 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
578 {
579         unsigned long long excess;
580         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
581         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
582         int nid = page_to_nid(page);
583         int zid = page_zonenum(page);
584         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
585
586         /*
587          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
588          * because their event counter is not touched.
589          */
590         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
591                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
592                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
593                 /*
594                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
595                  * mem is over its softlimit.
596                  */
597                 if (excess || mz->on_tree) {
598                         spin_lock(&mctz->lock);
599                         /* if on-tree, remove it */
600                         if (mz->on_tree)
601                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
602                         /*
603                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
604                          * If excess is 0, no tree ops.
605                          */
606                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
607                         spin_unlock(&mctz->lock);
608                 }
609         }
610 }
611
612 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
613 {
614         int node, zone;
615         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
616         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
617
618         for_each_node(node) {
619                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
620                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
621                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
622                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
623                 }
624         }
625 }
626
627 static struct mem_cgroup_per_zone *
628 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
629 {
630         struct rb_node *rightmost = NULL;
631         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
632
633 retry:
634         mz = NULL;
635         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
636         if (!rightmost)
637                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
638
639         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
640         /*
641          * Remove the node now but someone else can add it back,
642          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
643          * position in the tree.
644          */
645         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
646         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
647                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
648                 goto retry;
649 done:
650         return mz;
651 }
652
653 static struct mem_cgroup_per_zone *
654 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
655 {
656         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
657
658         spin_lock(&mctz->lock);
659         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
660         spin_unlock(&mctz->lock);
661         return mz;
662 }
663
664 /*
665  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
666  *
667  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
668  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
669  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
670  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
671  *
672  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
673  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
674  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
675  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
676  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
677  *
678  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
679  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
680  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
681  * implemented.
682  */
683 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
684                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
685 {
686         long val = 0;
687         int cpu;
688
689         get_online_cpus();
690         for_each_online_cpu(cpu)
691                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
692 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
693         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
694         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
695         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
696 #endif
697         put_online_cpus();
698         return val;
699 }
700
701 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
702                                          bool charge)
703 {
704         int val = (charge) ? 1 : -1;
705         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
706 }
707
708 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
709                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
710 {
711         unsigned long val = 0;
712         int cpu;
713
714         for_each_online_cpu(cpu)
715                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
716 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
717         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
718         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
719         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
720 #endif
721         return val;
722 }
723
724 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
725                                          bool anon, int nr_pages)
726 {
727         preempt_disable();
728
729         /*
730          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
731          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
732          */
733         if (anon)
734                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
735                                 nr_pages);
736         else
737                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
738                                 nr_pages);
739
740         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
741         if (nr_pages > 0)
742                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
743         else {
744                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
745                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
746         }
747
748         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
749
750         preempt_enable();
751 }
752
753 unsigned long
754 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
755 {
756         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
757
758         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
759         return mz->lru_size[lru];
760 }
761
762 static unsigned long
763 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
764                         unsigned int lru_mask)
765 {
766         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
767         enum lru_list lru;
768         unsigned long ret = 0;
769
770         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
771
772         for_each_lru(lru) {
773                 if (BIT(lru) & lru_mask)
774                         ret += mz->lru_size[lru];
775         }
776         return ret;
777 }
778
779 static unsigned long
780 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
781                         int nid, unsigned int lru_mask)
782 {
783         u64 total = 0;
784         int zid;
785
786         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
787                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
788                                                 nid, zid, lru_mask);
789
790         return total;
791 }
792
793 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
794                         unsigned int lru_mask)
795 {
796         int nid;
797         u64 total = 0;
798
799         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
800                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
801         return total;
802 }
803
804 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
805                                        enum mem_cgroup_events_target target)
806 {
807         unsigned long val, next;
808
809         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
810         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
811         /* from time_after() in jiffies.h */
812         if ((long)next - (long)val < 0) {
813                 switch (target) {
814                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
815                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
816                         break;
817                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
818                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
819                         break;
820                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
821                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
822                         break;
823                 default:
824                         break;
825                 }
826                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
827                 return true;
828         }
829         return false;
830 }
831
832 /*
833  * Check events in order.
834  *
835  */
836 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
837 {
838         preempt_disable();
839         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
840         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
841                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
842                 bool do_softlimit;
843                 bool do_numainfo __maybe_unused;
844
845                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
846                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
847 #if MAX_NUMNODES > 1
848                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
849                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
850 #endif
851                 preempt_enable();
852
853                 mem_cgroup_threshold(memcg);
854                 if (unlikely(do_softlimit))
855                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
856 #if MAX_NUMNODES > 1
857                 if (unlikely(do_numainfo))
858                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
859 #endif
860         } else
861                 preempt_enable();
862 }
863
864 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
865 {
866         return mem_cgroup_from_css(
867                 cgroup_subsys_state(cont, mem_cgroup_subsys_id));
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 mem_cgroup_from_css(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id));
881 }
882
883 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
884 {
885         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
886
887         if (!mm)
888                 return NULL;
889         /*
890          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
891          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
892          * pessimistic (rather than adding locks here).
893          */
894         rcu_read_lock();
895         do {
896                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
897                 if (unlikely(!memcg))
898                         break;
899         } while (!css_tryget(&memcg->css));
900         rcu_read_unlock();
901         return memcg;
902 }
903
904 /**
905  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
906  * @root: hierarchy root
907  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
908  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
909  *
910  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
911  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
912  *
913  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
914  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
915  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
916  *
917  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
918  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
919  * reclaimers operating on the same zone and priority.
920  */
921 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
922                                    struct mem_cgroup *prev,
923                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
924 {
925         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
926         int id = 0;
927
928         if (mem_cgroup_disabled())
929                 return NULL;
930
931         if (!root)
932                 root = root_mem_cgroup;
933
934         if (prev && !reclaim)
935                 id = css_id(&prev->css);
936
937         if (prev && prev != root)
938                 css_put(&prev->css);
939
940         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
941                 if (prev)
942                         return NULL;
943                 return root;
944         }
945
946         while (!memcg) {
947                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
948                 struct cgroup_subsys_state *css;
949
950                 if (reclaim) {
951                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
952                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
953                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
954
955                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
956                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
957                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
958                                 return NULL;
959                         id = iter->position;
960                 }
961
962                 rcu_read_lock();
963                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, id + 1, &root->css, &id);
964                 if (css) {
965                         if (css == &root->css || css_tryget(css))
966                                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
967                 } else
968                         id = 0;
969                 rcu_read_unlock();
970
971                 if (reclaim) {
972                         iter->position = id;
973                         if (!css)
974                                 iter->generation++;
975                         else if (!prev && memcg)
976                                 reclaim->generation = iter->generation;
977                 }
978
979                 if (prev && !css)
980                         return NULL;
981         }
982         return memcg;
983 }
984
985 /**
986  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
987  * @root: hierarchy root
988  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
989  */
990 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
991                            struct mem_cgroup *prev)
992 {
993         if (!root)
994                 root = root_mem_cgroup;
995         if (prev && prev != root)
996                 css_put(&prev->css);
997 }
998
999 /*
1000  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1001  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1002  * be used for reference counting.
1003  */
1004 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1005         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1006              iter != NULL;                              \
1007              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1008
1009 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1010         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1011              iter != NULL;                              \
1012              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1013
1014 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
1015 {
1016         return (memcg == root_mem_cgroup);
1017 }
1018
1019 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1020 {
1021         struct mem_cgroup *memcg;
1022
1023         if (!mm)
1024                 return;
1025
1026         rcu_read_lock();
1027         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1028         if (unlikely(!memcg))
1029                 goto out;
1030
1031         switch (idx) {
1032         case PGFAULT:
1033                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1034                 break;
1035         case PGMAJFAULT:
1036                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1037                 break;
1038         default:
1039                 BUG();
1040         }
1041 out:
1042         rcu_read_unlock();
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
1045
1046 /**
1047  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1048  * @zone: zone of the wanted lruvec
1049  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1050  *
1051  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1052  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1053  * is disabled.
1054  */
1055 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1056                                       struct mem_cgroup *memcg)
1057 {
1058         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1059
1060         if (mem_cgroup_disabled())
1061                 return &zone->lruvec;
1062
1063         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1064         return &mz->lruvec;
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1069  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1070  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1071  *
1072  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1073  * 1. charge
1074  * 2. moving account
1075  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1076  * It is added to LRU before charge.
1077  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1078  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1079  */
1080
1081 /**
1082  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1083  * @page: the page
1084  * @zone: zone of the page
1085  */
1086 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1087 {
1088         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1089         struct mem_cgroup *memcg;
1090         struct page_cgroup *pc;
1091
1092         if (mem_cgroup_disabled())
1093                 return &zone->lruvec;
1094
1095         pc = lookup_page_cgroup(page);
1096         memcg = pc->mem_cgroup;
1097
1098         /*
1099          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1100          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1101          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1102          *
1103          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1104          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1105          * of pc->mem_cgroup safe.
1106          */
1107         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1108                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1109
1110         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1111         return &mz->lruvec;
1112 }
1113
1114 /**
1115  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1116  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1117  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1118  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1119  *
1120  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1121  * lru list.
1122  */
1123 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1124                                 int nr_pages)
1125 {
1126         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1127         unsigned long *lru_size;
1128
1129         if (mem_cgroup_disabled())
1130                 return;
1131
1132         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1133         lru_size = mz->lru_size + lru;
1134         *lru_size += nr_pages;
1135         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1140  * hierarchy subtree
1141  */
1142 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1143                                   struct mem_cgroup *memcg)
1144 {
1145         if (root_memcg == memcg)
1146                 return true;
1147         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1148                 return false;
1149         return css_is_ancestor(&memcg->css, &root_memcg->css);
1150 }
1151
1152 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1153                                        struct mem_cgroup *memcg)
1154 {
1155         bool ret;
1156
1157         rcu_read_lock();
1158         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1159         rcu_read_unlock();
1160         return ret;
1161 }
1162
1163 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *memcg)
1164 {
1165         int ret;
1166         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1167         struct task_struct *p;
1168
1169         p = find_lock_task_mm(task);
1170         if (p) {
1171                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1172                 task_unlock(p);
1173         } else {
1174                 /*
1175                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1176                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1177                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1178                  */
1179                 task_lock(task);
1180                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1181                 if (curr)
1182                         css_get(&curr->css);
1183                 task_unlock(task);
1184         }
1185         if (!curr)
1186                 return 0;
1187         /*
1188          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1189          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1190          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1191          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1192          */
1193         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1194         css_put(&curr->css);
1195         return ret;
1196 }
1197
1198 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1199 {
1200         unsigned long inactive_ratio;
1201         unsigned long inactive;
1202         unsigned long active;
1203         unsigned long gb;
1204
1205         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1206         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1207
1208         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1209         if (gb)
1210                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1211         else
1212                 inactive_ratio = 1;
1213
1214         return inactive * inactive_ratio < active;
1215 }
1216
1217 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct lruvec *lruvec)
1218 {
1219         unsigned long active;
1220         unsigned long inactive;
1221
1222         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
1223         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE);
1224
1225         return (active > inactive);
1226 }
1227
1228 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1229         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1230
1231 /**
1232  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1233  * @memcg: the memory cgroup
1234  *
1235  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1236  * pages.
1237  */
1238 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1239 {
1240         unsigned long long margin;
1241
1242         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1243         if (do_swap_account)
1244                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1245         return margin >> PAGE_SHIFT;
1246 }
1247
1248 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1249 {
1250         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1251
1252         /* root ? */
1253         if (cgrp->parent == NULL)
1254                 return vm_swappiness;
1255
1256         return memcg->swappiness;
1257 }
1258
1259 /*
1260  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1261  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1262  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1263  * rcu_read_lock(), like this:
1264  *
1265  *         CPU-A                                    CPU-B
1266  *                                              rcu_read_lock()
1267  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1268  *                                                   take heavy locks.
1269  *         synchronize_rcu()                    update something.
1270  *                                              rcu_read_unlock()
1271  *         start move here.
1272  */
1273
1274 /* for quick checking without looking up memcg */
1275 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1276
1277 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1278 {
1279         atomic_inc(&memcg_moving);
1280         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1281         synchronize_rcu();
1282 }
1283
1284 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1285 {
1286         /*
1287          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1288          * We check NULL in callee rather than caller.
1289          */
1290         if (memcg) {
1291                 atomic_dec(&memcg_moving);
1292                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1293         }
1294 }
1295
1296 /*
1297  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1298  *
1299  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1300  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1301  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1302  *
1303  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1304  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1305  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1306  */
1307
1308 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1309 {
1310         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1311         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1312 }
1313
1314 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1315 {
1316         struct mem_cgroup *from;
1317         struct mem_cgroup *to;
1318         bool ret = false;
1319         /*
1320          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1321          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1322          */
1323         spin_lock(&mc.lock);
1324         from = mc.from;
1325         to = mc.to;
1326         if (!from)
1327                 goto unlock;
1328
1329         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1330                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1331 unlock:
1332         spin_unlock(&mc.lock);
1333         return ret;
1334 }
1335
1336 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1337 {
1338         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1339                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1340                         DEFINE_WAIT(wait);
1341                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1342                         /* moving charge context might have finished. */
1343                         if (mc.moving_task)
1344                                 schedule();
1345                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1346                         return true;
1347                 }
1348         }
1349         return false;
1350 }
1351
1352 /*
1353  * Take this lock when
1354  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1355  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1356  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1357  */
1358 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1359                                   unsigned long *flags)
1360 {
1361         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1362 }
1363
1364 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1365                                 unsigned long *flags)
1366 {
1367         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1368 }
1369
1370 /**
1371  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1372  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1373  * @p: Task that is going to be killed
1374  *
1375  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1376  * enabled
1377  */
1378 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1379 {
1380         struct cgroup *task_cgrp;
1381         struct cgroup *mem_cgrp;
1382         /*
1383          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1384          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1385          * If this assumption is broken, revisit this code.
1386          */
1387         static char memcg_name[PATH_MAX];
1388         int ret;
1389
1390         if (!memcg || !p)
1391                 return;
1392
1393         rcu_read_lock();
1394
1395         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1396         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1397
1398         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1399         if (ret < 0) {
1400                 /*
1401                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1402                  * But we'll still print out the usage information
1403                  */
1404                 rcu_read_unlock();
1405                 goto done;
1406         }
1407         rcu_read_unlock();
1408
1409         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1410
1411         rcu_read_lock();
1412         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1413         if (ret < 0) {
1414                 rcu_read_unlock();
1415                 goto done;
1416         }
1417         rcu_read_unlock();
1418
1419         /*
1420          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1421          */
1422         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1423 done:
1424
1425         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1426                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1427                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1428                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1429         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1430                 "failcnt %llu\n",
1431                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1432                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1433                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1434 }
1435
1436 /*
1437  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1438  * 1(self count) if no children.
1439  */
1440 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1441 {
1442         int num = 0;
1443         struct mem_cgroup *iter;
1444
1445         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1446                 num++;
1447         return num;
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1452  */
1453 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1454 {
1455         u64 limit;
1456         u64 memsw;
1457
1458         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1459         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1460
1461         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1462         /*
1463          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1464          * to this memcg, return that limit.
1465          */
1466         return min(limit, memsw);
1467 }
1468
1469 void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1470                               int order)
1471 {
1472         struct mem_cgroup *iter;
1473         unsigned long chosen_points = 0;
1474         unsigned long totalpages;
1475         unsigned int points = 0;
1476         struct task_struct *chosen = NULL;
1477
1478         /*
1479          * If current has a pending SIGKILL, then automatically select it.  The
1480          * goal is to allow it to allocate so that it may quickly exit and free
1481          * its memory.
1482          */
1483         if (fatal_signal_pending(current)) {
1484                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1485                 return;
1486         }
1487
1488         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1489         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1490         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1491                 struct cgroup *cgroup = iter->css.cgroup;
1492                 struct cgroup_iter it;
1493                 struct task_struct *task;
1494
1495                 cgroup_iter_start(cgroup, &it);
1496                 while ((task = cgroup_iter_next(cgroup, &it))) {
1497                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1498                                                         false)) {
1499                         case OOM_SCAN_SELECT:
1500                                 if (chosen)
1501                                         put_task_struct(chosen);
1502                                 chosen = task;
1503                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1504                                 get_task_struct(chosen);
1505                                 /* fall through */
1506                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1507                                 continue;
1508                         case OOM_SCAN_ABORT:
1509                                 cgroup_iter_end(cgroup, &it);
1510                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1511                                 if (chosen)
1512                                         put_task_struct(chosen);
1513                                 return;
1514                         case OOM_SCAN_OK:
1515                                 break;
1516                         };
1517                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1518                         if (points > chosen_points) {
1519                                 if (chosen)
1520                                         put_task_struct(chosen);
1521                                 chosen = task;
1522                                 chosen_points = points;
1523                                 get_task_struct(chosen);
1524                         }
1525                 }
1526                 cgroup_iter_end(cgroup, &it);
1527         }
1528
1529         if (!chosen)
1530                 return;
1531         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1532         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1533                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1534 }
1535
1536 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1537                                         gfp_t gfp_mask,
1538                                         unsigned long flags)
1539 {
1540         unsigned long total = 0;
1541         bool noswap = false;
1542         int loop;
1543
1544         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1545                 noswap = true;
1546         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1547                 noswap = true;
1548
1549         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1550                 if (loop)
1551                         drain_all_stock_async(memcg);
1552                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1553                 /*
1554                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1555                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1556                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1557                  */
1558                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1559                         break;
1560                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1561                         break;
1562                 /*
1563                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1564                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1565                  */
1566                 if (loop && !total)
1567                         break;
1568         }
1569         return total;
1570 }
1571
1572 /**
1573  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1574  * @memcg: the target memcg
1575  * @nid: the node ID to be checked.
1576  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1577  *
1578  * This function returns whether the specified memcg contains any
1579  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1580  * pages in the node.
1581  */
1582 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1583                 int nid, bool noswap)
1584 {
1585         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1586                 return true;
1587         if (noswap || !total_swap_pages)
1588                 return false;
1589         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1590                 return true;
1591         return false;
1592
1593 }
1594 #if MAX_NUMNODES > 1
1595
1596 /*
1597  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1598  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1599  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1600  *
1601  */
1602 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1603 {
1604         int nid;
1605         /*
1606          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1607          * pagein/pageout changes since the last update.
1608          */
1609         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1610                 return;
1611         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1612                 return;
1613
1614         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1615         memcg->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1616
1617         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1618
1619                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1620                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1621         }
1622
1623         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1624         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1625 }
1626
1627 /*
1628  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1629  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1630  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1631  *
1632  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1633  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1634  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1635  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1636  *
1637  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1638  */
1639 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1640 {
1641         int node;
1642
1643         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1644         node = memcg->last_scanned_node;
1645
1646         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1647         if (node == MAX_NUMNODES)
1648                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1649         /*
1650          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1651          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1652          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1653          * we use curret node.
1654          */
1655         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1656                 node = numa_node_id();
1657
1658         memcg->last_scanned_node = node;
1659         return node;
1660 }
1661
1662 /*
1663  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1664  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1665  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1666  * enough new information. We need to do double check.
1667  */
1668 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1669 {
1670         int nid;
1671
1672         /*
1673          * quick check...making use of scan_node.
1674          * We can skip unused nodes.
1675          */
1676         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1677                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1678                      nid < MAX_NUMNODES;
1679                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1680
1681                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1682                                 return true;
1683                 }
1684         }
1685         /*
1686          * Check rest of nodes.
1687          */
1688         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1689                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1690                         continue;
1691                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1692                         return true;
1693         }
1694         return false;
1695 }
1696
1697 #else
1698 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1699 {
1700         return 0;
1701 }
1702
1703 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1704 {
1705         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1706 }
1707 #endif
1708
1709 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1710                                    struct zone *zone,
1711                                    gfp_t gfp_mask,
1712                                    unsigned long *total_scanned)
1713 {
1714         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1715         int total = 0;
1716         int loop = 0;
1717         unsigned long excess;
1718         unsigned long nr_scanned;
1719         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1720                 .zone = zone,
1721                 .priority = 0,
1722         };
1723
1724         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
1725
1726         while (1) {
1727                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1728                 if (!victim) {
1729                         loop++;
1730                         if (loop >= 2) {
1731                                 /*
1732                                  * If we have not been able to reclaim
1733                                  * anything, it might because there are
1734                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1735                                  */
1736                                 if (!total)
1737                                         break;
1738                                 /*
1739                                  * We want to do more targeted reclaim.
1740                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1741                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1742                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1743                                  */
1744                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1745                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1746                                         break;
1747                         }
1748                         continue;
1749                 }
1750                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
1751                         continue;
1752                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1753                                                      zone, &nr_scanned);
1754                 *total_scanned += nr_scanned;
1755                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
1756                         break;
1757         }
1758         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1759         return total;
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1764  * If someone is running, return false.
1765  * Has to be called with memcg_oom_lock
1766  */
1767 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *memcg)
1768 {
1769         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1770
1771         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1772                 if (iter->oom_lock) {
1773                         /*
1774                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1775                          * so we cannot give a lock.
1776                          */
1777                         failed = iter;
1778                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1779                         break;
1780                 } else
1781                         iter->oom_lock = true;
1782         }
1783
1784         if (!failed)
1785                 return true;
1786
1787         /*
1788          * OK, we failed to lock the whole subtree so we have to clean up
1789          * what we set up to the failing subtree
1790          */
1791         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1792                 if (iter == failed) {
1793                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1794                         break;
1795                 }
1796                 iter->oom_lock = false;
1797         }
1798         return false;
1799 }
1800
1801 /*
1802  * Has to be called with memcg_oom_lock
1803  */
1804 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1805 {
1806         struct mem_cgroup *iter;
1807
1808         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1809                 iter->oom_lock = false;
1810         return 0;
1811 }
1812
1813 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1814 {
1815         struct mem_cgroup *iter;
1816
1817         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1818                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1819 }
1820
1821 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1822 {
1823         struct mem_cgroup *iter;
1824
1825         /*
1826          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1827          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1828          * atomic_add_unless() here.
1829          */
1830         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1831                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1832 }
1833
1834 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1835 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1836
1837 struct oom_wait_info {
1838         struct mem_cgroup *memcg;
1839         wait_queue_t    wait;
1840 };
1841
1842 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1843         unsigned mode, int sync, void *arg)
1844 {
1845         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1846         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1847         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1848
1849         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1850         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1851
1852         /*
1853          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
1854          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1855          */
1856         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
1857                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
1858                 return 0;
1859         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1860 }
1861
1862 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1863 {
1864         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1865         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1866 }
1867
1868 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1869 {
1870         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1871                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1872 }
1873
1874 /*
1875  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1876  */
1877 static bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask,
1878                                   int order)
1879 {
1880         struct oom_wait_info owait;
1881         bool locked, need_to_kill;
1882
1883         owait.memcg = memcg;
1884         owait.wait.flags = 0;
1885         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1886         owait.wait.private = current;
1887         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1888         need_to_kill = true;
1889         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1890
1891         /* At first, try to OOM lock hierarchy under memcg.*/
1892         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1893         locked = mem_cgroup_oom_lock(memcg);
1894         /*
1895          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1896          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1897          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1898          */
1899         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1900         if (!locked || memcg->oom_kill_disable)
1901                 need_to_kill = false;
1902         if (locked)
1903                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1904         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1905
1906         if (need_to_kill) {
1907                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1908                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order);
1909         } else {
1910                 schedule();
1911                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1912         }
1913         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1914         if (locked)
1915                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1916         memcg_wakeup_oom(memcg);
1917         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1918
1919         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1920
1921         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1922                 return false;
1923         /* Give chance to dying process */
1924         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1925         return true;
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1930  * generalized to update other statistics as well.
1931  *
1932  * Notes: Race condition
1933  *
1934  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1935  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1936  * to do so _always_.
1937  *
1938  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1939  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1940  * are no race with "charge".
1941  *
1942  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1943  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1944  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1945  * by flags.
1946  *
1947  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1948  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
1949  * If there is, we take a lock.
1950  */
1951
1952 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
1953                                 bool *locked, unsigned long *flags)
1954 {
1955         struct mem_cgroup *memcg;
1956         struct page_cgroup *pc;
1957
1958         pc = lookup_page_cgroup(page);
1959 again:
1960         memcg = pc->mem_cgroup;
1961         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
1962                 return;
1963         /*
1964          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
1965          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
1966          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
1967          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
1968          */
1969         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
1970                 return;
1971
1972         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
1973         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
1974                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
1975                 goto again;
1976         }
1977         *locked = true;
1978 }
1979
1980 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
1981 {
1982         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1983
1984         /*
1985          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
1986          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
1987          * should take move_lock_mem_cgroup().
1988          */
1989         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
1990 }
1991
1992 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1993                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1994 {
1995         struct mem_cgroup *memcg;
1996         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1997         unsigned long uninitialized_var(flags);
1998
1999         if (mem_cgroup_disabled())
2000                 return;
2001
2002         memcg = pc->mem_cgroup;
2003         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2004                 return;
2005
2006         switch (idx) {
2007         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
2008                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
2009                 break;
2010         default:
2011                 BUG();
2012         }
2013
2014         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2015 }
2016
2017 /*
2018  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2019  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2020  */
2021 #define CHARGE_BATCH    32U
2022 struct memcg_stock_pcp {
2023         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2024         unsigned int nr_pages;
2025         struct work_struct work;
2026         unsigned long flags;
2027 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2028 };
2029 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2030 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2031
2032 /*
2033  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
2034  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
2035  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
2036  * refilled.
2037  */
2038 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg)
2039 {
2040         struct memcg_stock_pcp *stock;
2041         bool ret = true;
2042
2043         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2044         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages)
2045                 stock->nr_pages--;
2046         else /* need to call res_counter_charge */
2047                 ret = false;
2048         put_cpu_var(memcg_stock);
2049         return ret;
2050 }
2051
2052 /*
2053  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2054  */
2055 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2056 {
2057         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2058
2059         if (stock->nr_pages) {
2060                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2061
2062                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2063                 if (do_swap_account)
2064                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2065                 stock->nr_pages = 0;
2066         }
2067         stock->cached = NULL;
2068 }
2069
2070 /*
2071  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2072  * a thread which is pinned to local cpu.
2073  */
2074 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2075 {
2076         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2077         drain_stock(stock);
2078         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2079 }
2080
2081 /*
2082  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2083  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2084  */
2085 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2086 {
2087         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2088
2089         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2090                 drain_stock(stock);
2091                 stock->cached = memcg;
2092         }
2093         stock->nr_pages += nr_pages;
2094         put_cpu_var(memcg_stock);
2095 }
2096
2097 /*
2098  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2099  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2100  * until the work is done.
2101  */
2102 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2103 {
2104         int cpu, curcpu;
2105
2106         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2107         get_online_cpus();
2108         curcpu = get_cpu();
2109         for_each_online_cpu(cpu) {
2110                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2111                 struct mem_cgroup *memcg;
2112
2113                 memcg = stock->cached;
2114                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2115                         continue;
2116                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2117                         continue;
2118                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2119                         if (cpu == curcpu)
2120                                 drain_local_stock(&stock->work);
2121                         else
2122                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2123                 }
2124         }
2125         put_cpu();
2126
2127         if (!sync)
2128                 goto out;
2129
2130         for_each_online_cpu(cpu) {
2131                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2132                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2133                         flush_work(&stock->work);
2134         }
2135 out:
2136         put_online_cpus();
2137 }
2138
2139 /*
2140  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2141  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2142  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2143  * it.
2144  */
2145 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2146 {
2147         /*
2148          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2149          */
2150         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2151                 return;
2152         drain_all_stock(root_memcg, false);
2153         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2154 }
2155
2156 /* This is a synchronous drain interface. */
2157 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2158 {
2159         /* called when force_empty is called */
2160         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2161         drain_all_stock(root_memcg, true);
2162         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2163 }
2164
2165 /*
2166  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2167  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2168  */
2169 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2170 {
2171         int i;
2172
2173         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2174         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2175                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2176
2177                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2178                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2179         }
2180         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2181                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2182
2183                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2184                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2185         }
2186         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2187 }
2188
2189 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2190                                         unsigned long action,
2191                                         void *hcpu)
2192 {
2193         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2194         struct memcg_stock_pcp *stock;
2195         struct mem_cgroup *iter;
2196
2197         if (action == CPU_ONLINE)
2198                 return NOTIFY_OK;
2199
2200         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2201                 return NOTIFY_OK;
2202
2203         for_each_mem_cgroup(iter)
2204                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2205
2206         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2207         drain_stock(stock);
2208         return NOTIFY_OK;
2209 }
2210
2211
2212 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2213 enum {
2214         CHARGE_OK,              /* success */
2215         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2216         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2217         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2218         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2219 };
2220
2221 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2222                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2223 {
2224         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2225         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2226         struct res_counter *fail_res;
2227         unsigned long flags = 0;
2228         int ret;
2229
2230         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2231
2232         if (likely(!ret)) {
2233                 if (!do_swap_account)
2234                         return CHARGE_OK;
2235                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2236                 if (likely(!ret))
2237                         return CHARGE_OK;
2238
2239                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2240                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2241                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2242         } else
2243                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2244         /*
2245          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2246          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2247          *
2248          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2249          * single page instead.
2250          */
2251         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2252                 return CHARGE_RETRY;
2253
2254         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2255                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2256
2257         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2258         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2259                 return CHARGE_RETRY;
2260         /*
2261          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2262          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2263          * before killing the task.
2264          *
2265          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2266          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2267          * to regular pages anyway in case of failure.
2268          */
2269         if (nr_pages == 1 && ret)
2270                 return CHARGE_RETRY;
2271
2272         /*
2273          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2274          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2275          */
2276         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2277                 return CHARGE_RETRY;
2278
2279         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2280         if (!oom_check)
2281                 return CHARGE_NOMEM;
2282         /* check OOM */
2283         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize)))
2284                 return CHARGE_OOM_DIE;
2285
2286         return CHARGE_RETRY;
2287 }
2288
2289 /*
2290  * __mem_cgroup_try_charge() does
2291  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2292  * 2. update res_counter
2293  * 3. call memory reclaim if necessary.
2294  *
2295  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2296  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2297  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2298  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2299  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2300  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2301  *
2302  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2303  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2304  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2305  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2306  *
2307  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2308  * the oom-killer can be invoked.
2309  */
2310 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2311                                    gfp_t gfp_mask,
2312                                    unsigned int nr_pages,
2313                                    struct mem_cgroup **ptr,
2314                                    bool oom)
2315 {
2316         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2317         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2318         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2319         int ret;
2320
2321         /*
2322          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2323          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2324          * MEMDIE process.
2325          */
2326         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2327                      || fatal_signal_pending(current)))
2328                 goto bypass;
2329
2330         /*
2331          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2332          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2333          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2334          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2335          */
2336         if (!*ptr && !mm)
2337                 *ptr = root_mem_cgroup;
2338 again:
2339         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2340                 memcg = *ptr;
2341                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&memcg->css));
2342                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2343                         goto done;
2344                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg))
2345                         goto done;
2346                 css_get(&memcg->css);
2347         } else {
2348                 struct task_struct *p;
2349
2350                 rcu_read_lock();
2351                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2352                 /*
2353                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2354                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2355                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2356                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2357                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2358                  * small race, here.
2359                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2360                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2361                  */
2362                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2363                 if (!memcg)
2364                         memcg = root_mem_cgroup;
2365                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2366                         rcu_read_unlock();
2367                         goto done;
2368                 }
2369                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg)) {
2370                         /*
2371                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2372                          * But considering how consume_stok works, it's not
2373                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2374                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2375                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2376                          * calling consume_stock().
2377                          */
2378                         rcu_read_unlock();
2379                         goto done;
2380                 }
2381                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2382                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2383                         rcu_read_unlock();
2384                         goto again;
2385                 }
2386                 rcu_read_unlock();
2387         }
2388
2389         do {
2390                 bool oom_check;
2391
2392                 /* If killed, bypass charge */
2393                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2394                         css_put(&memcg->css);
2395                         goto bypass;
2396                 }
2397
2398                 oom_check = false;
2399                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2400                         oom_check = true;
2401                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2402                 }
2403
2404                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch, oom_check);
2405                 switch (ret) {
2406                 case CHARGE_OK:
2407                         break;
2408                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2409                         batch = nr_pages;
2410                         css_put(&memcg->css);
2411                         memcg = NULL;
2412                         goto again;
2413                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2414                         css_put(&memcg->css);
2415                         goto nomem;
2416                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2417                         if (!oom) {
2418                                 css_put(&memcg->css);
2419                                 goto nomem;
2420                         }
2421                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2422                         nr_oom_retries--;
2423                         break;
2424                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2425                         css_put(&memcg->css);
2426                         goto bypass;
2427                 }
2428         } while (ret != CHARGE_OK);
2429
2430         if (batch > nr_pages)
2431                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2432         css_put(&memcg->css);
2433 done:
2434         *ptr = memcg;
2435         return 0;
2436 nomem:
2437         *ptr = NULL;
2438         return -ENOMEM;
2439 bypass:
2440         *ptr = root_mem_cgroup;
2441         return -EINTR;
2442 }
2443
2444 /*
2445  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2446  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2447  * gotten by try_charge().
2448  */
2449 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2450                                        unsigned int nr_pages)
2451 {
2452         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2453                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2454
2455                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2456                 if (do_swap_account)
2457                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2458         }
2459 }
2460
2461 /*
2462  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2463  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2464  */
2465 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2466                                         unsigned int nr_pages)
2467 {
2468         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2469
2470         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2471                 return;
2472
2473         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2474         if (do_swap_account)
2475                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2476                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2477 }
2478
2479 /*
2480  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2481  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2482  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2483  * memcg.)
2484  */
2485 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2486 {
2487         struct cgroup_subsys_state *css;
2488
2489         /* ID 0 is unused ID */
2490         if (!id)
2491                 return NULL;
2492         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2493         if (!css)
2494                 return NULL;
2495         return mem_cgroup_from_css(css);
2496 }
2497
2498 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2499 {
2500         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2501         struct page_cgroup *pc;
2502         unsigned short id;
2503         swp_entry_t ent;
2504
2505         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2506
2507         pc = lookup_page_cgroup(page);
2508         lock_page_cgroup(pc);
2509         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2510                 memcg = pc->mem_cgroup;
2511                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2512                         memcg = NULL;
2513         } else if (PageSwapCache(page)) {
2514                 ent.val = page_private(page);
2515                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2516                 rcu_read_lock();
2517                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2518                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2519                         memcg = NULL;
2520                 rcu_read_unlock();
2521         }
2522         unlock_page_cgroup(pc);
2523         return memcg;
2524 }
2525
2526 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2527                                        struct page *page,
2528                                        unsigned int nr_pages,
2529                                        enum charge_type ctype,
2530                                        bool lrucare)
2531 {
2532         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2533         struct zone *uninitialized_var(zone);
2534         struct lruvec *lruvec;
2535         bool was_on_lru = false;
2536         bool anon;
2537
2538         lock_page_cgroup(pc);
2539         VM_BUG_ON(PageCgroupUsed(pc));
2540         /*
2541          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2542          * accessed by any other context at this point.
2543          */
2544
2545         /*
2546          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2547          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2548          */
2549         if (lrucare) {
2550                 zone = page_zone(page);
2551                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2552                 if (PageLRU(page)) {
2553                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2554                         ClearPageLRU(page);
2555                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2556                         was_on_lru = true;
2557                 }
2558         }
2559
2560         pc->mem_cgroup = memcg;
2561         /*
2562          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2563          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2564          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2565          * before USED bit, we need memory barrier here.
2566          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2567          */
2568         smp_wmb();
2569         SetPageCgroupUsed(pc);
2570
2571         if (lrucare) {
2572                 if (was_on_lru) {
2573                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2574                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2575                         SetPageLRU(page);
2576                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2577                 }
2578                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2579         }
2580
2581         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2582                 anon = true;
2583         else
2584                 anon = false;
2585
2586         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, nr_pages);
2587         unlock_page_cgroup(pc);
2588
2589         /*
2590          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2591          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2592          * if they exceeds softlimit.
2593          */
2594         memcg_check_events(memcg, page);
2595 }
2596
2597 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2598
2599 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
2600 /*
2601  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2602  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2603  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2604  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2605  */
2606 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2607 {
2608         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2609         struct page_cgroup *pc;
2610         int i;
2611
2612         if (mem_cgroup_disabled())
2613                 return;
2614         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
2615                 pc = head_pc + i;
2616                 pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2617                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
2618                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2619         }
2620 }
2621 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2622
2623 /**
2624  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2625  * @page: the page
2626  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2627  * @pc: page_cgroup of the page.
2628  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2629  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2630  *
2631  * The caller must confirm following.
2632  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2633  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2634  *
2635  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
2636  * from old cgroup.
2637  */
2638 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2639                                    unsigned int nr_pages,
2640                                    struct page_cgroup *pc,
2641                                    struct mem_cgroup *from,
2642                                    struct mem_cgroup *to)
2643 {
2644         unsigned long flags;
2645         int ret;
2646         bool anon = PageAnon(page);
2647
2648         VM_BUG_ON(from == to);
2649         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2650         /*
2651          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2652          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2653          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2654          * hold it.
2655          */
2656         ret = -EBUSY;
2657         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2658                 goto out;
2659
2660         lock_page_cgroup(pc);
2661
2662         ret = -EINVAL;
2663         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2664                 goto unlock;
2665
2666         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
2667
2668         if (!anon && page_mapped(page)) {
2669                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2670                 preempt_disable();
2671                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2672                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2673                 preempt_enable();
2674         }
2675         mem_cgroup_charge_statistics(from, anon, -nr_pages);
2676
2677         /* caller should have done css_get */
2678         pc->mem_cgroup = to;
2679         mem_cgroup_charge_statistics(to, anon, nr_pages);
2680         /*
2681          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2682          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2683          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2684          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2685          * status here.
2686          */
2687         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
2688         ret = 0;
2689 unlock:
2690         unlock_page_cgroup(pc);
2691         /*
2692          * check events
2693          */
2694         memcg_check_events(to, page);
2695         memcg_check_events(from, page);
2696 out:
2697         return ret;
2698 }
2699
2700 /*
2701  * move charges to its parent.
2702  */
2703
2704 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2705                                   struct page_cgroup *pc,
2706                                   struct mem_cgroup *child)
2707 {
2708         struct mem_cgroup *parent;
2709         unsigned int nr_pages;
2710         unsigned long uninitialized_var(flags);
2711         int ret;
2712
2713         /* Is ROOT ? */
2714         if (mem_cgroup_is_root(child))
2715                 return -EINVAL;
2716
2717         ret = -EBUSY;
2718         if (!get_page_unless_zero(page))
2719                 goto out;
2720         if (isolate_lru_page(page))
2721                 goto put;
2722
2723         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2724
2725         parent = parent_mem_cgroup(child);
2726         /*
2727          * If no parent, move charges to root cgroup.
2728          */
2729         if (!parent)
2730                 parent = root_mem_cgroup;
2731
2732         if (nr_pages > 1)
2733                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2734
2735         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
2736                                 pc, child, parent);
2737         if (!ret)
2738                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
2739
2740         if (nr_pages > 1)
2741                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2742         putback_lru_page(page);
2743 put:
2744         put_page(page);
2745 out:
2746         return ret;
2747 }
2748
2749 /*
2750  * Charge the memory controller for page usage.
2751  * Return
2752  * 0 if the charge was successful
2753  * < 0 if the cgroup is over its limit
2754  */
2755 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2756                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2757 {
2758         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2759         unsigned int nr_pages = 1;
2760         bool oom = true;
2761         int ret;
2762
2763         if (PageTransHuge(page)) {
2764                 nr_pages <<= compound_order(page);
2765                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2766                 /*
2767                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2768                  * fault handler will fall back to regular pages.
2769                  */
2770                 oom = false;
2771         }
2772
2773         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
2774         if (ret == -ENOMEM)
2775                 return ret;
2776         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
2777         return 0;
2778 }
2779
2780 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2781                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2782 {
2783         if (mem_cgroup_disabled())
2784                 return 0;
2785         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2786         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
2787         VM_BUG_ON(!mm);
2788         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2789                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
2790 }
2791
2792 /*
2793  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2794  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2795  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2796  * "commit()" or removed by "cancel()"
2797  */
2798 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2799                                           struct page *page,
2800                                           gfp_t mask,
2801                                           struct mem_cgroup **memcgp)
2802 {
2803         struct mem_cgroup *memcg;
2804         struct page_cgroup *pc;
2805         int ret;
2806
2807         pc = lookup_page_cgroup(page);
2808         /*
2809          * Every swap fault against a single page tries to charge the
2810          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
2811          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
2812          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
2813          * in turn serializes uncharging.
2814          */
2815         if (PageCgroupUsed(pc))
2816                 return 0;
2817         if (!do_swap_account)
2818                 goto charge_cur_mm;
2819         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2820         if (!memcg)
2821                 goto charge_cur_mm;
2822         *memcgp = memcg;
2823         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
2824         css_put(&memcg->css);
2825         if (ret == -EINTR)
2826                 ret = 0;
2827         return ret;
2828 charge_cur_mm:
2829         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
2830         if (ret == -EINTR)
2831                 ret = 0;
2832         return ret;
2833 }
2834
2835 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
2836                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
2837 {
2838         *memcgp = NULL;
2839         if (mem_cgroup_disabled())
2840                 return 0;
2841         /*
2842          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
2843          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
2844          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
2845          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
2846          */
2847         if (!PageSwapCache(page)) {
2848                 int ret;
2849
2850                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
2851                 if (ret == -EINTR)
2852                         ret = 0;
2853                 return ret;
2854         }
2855         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
2856 }
2857
2858 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
2859 {
2860         if (mem_cgroup_disabled())
2861                 return;
2862         if (!memcg)
2863                 return;
2864         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
2865 }
2866
2867 static void
2868 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2869                                         enum charge_type ctype)
2870 {
2871         if (mem_cgroup_disabled())
2872                 return;
2873         if (!memcg)
2874                 return;
2875         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
2876
2877         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
2878         /*
2879          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2880          * counted both as mem and swap....double count.
2881          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2882          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2883          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2884          */
2885         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2886                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2887                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
2888         }
2889         /*
2890          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2891          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2892          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2893          */
2894         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
2895 }
2896
2897 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
2898                                      struct mem_cgroup *memcg)
2899 {
2900         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
2901                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
2902 }
2903
2904 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2905                                 gfp_t gfp_mask)
2906 {
2907         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2908         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
2909         int ret;
2910
2911         if (mem_cgroup_disabled())
2912                 return 0;
2913         if (PageCompound(page))
2914                 return 0;
2915
2916         if (!PageSwapCache(page))
2917                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
2918         else { /* page is swapcache/shmem */
2919                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
2920                                                      gfp_mask, &memcg);
2921                 if (!ret)
2922                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
2923         }
2924         return ret;
2925 }
2926
2927 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
2928                                    unsigned int nr_pages,
2929                                    const enum charge_type ctype)
2930 {
2931         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2932         bool uncharge_memsw = true;
2933
2934         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2935         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2936                 uncharge_memsw = false;
2937
2938         batch = &current->memcg_batch;
2939         /*
2940          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2941          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2942          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2943          */
2944         if (!batch->memcg)
2945                 batch->memcg = memcg;
2946         /*
2947          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2948          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2949          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2950          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2951          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2952          */
2953
2954         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2955                 goto direct_uncharge;
2956
2957         if (nr_pages > 1)
2958                 goto direct_uncharge;
2959
2960         /*
2961          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2962          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2963          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2964          */
2965         if (batch->memcg != memcg)
2966                 goto direct_uncharge;
2967         /* remember freed charge and uncharge it later */
2968         batch->nr_pages++;
2969         if (uncharge_memsw)
2970                 batch->memsw_nr_pages++;
2971         return;
2972 direct_uncharge:
2973         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2974         if (uncharge_memsw)
2975                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2976         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
2977                 memcg_oom_recover(memcg);
2978 }
2979
2980 /*
2981  * uncharge if !page_mapped(page)
2982  */
2983 static struct mem_cgroup *
2984 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
2985                              bool end_migration)
2986 {
2987         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2988         unsigned int nr_pages = 1;
2989         struct page_cgroup *pc;
2990         bool anon;
2991
2992         if (mem_cgroup_disabled())
2993                 return NULL;
2994
2995         VM_BUG_ON(PageSwapCache(page));
2996
2997         if (PageTransHuge(page)) {
2998                 nr_pages <<= compound_order(page);
2999                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
3000         }
3001         /*
3002          * Check if our page_cgroup is valid
3003          */
3004         pc = lookup_page_cgroup(page);
3005         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
3006                 return NULL;
3007
3008         lock_page_cgroup(pc);
3009
3010         memcg = pc->mem_cgroup;
3011
3012         if (!PageCgroupUsed(pc))
3013                 goto unlock_out;
3014
3015         anon = PageAnon(page);
3016
3017         switch (ctype) {
3018         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
3019                 /*
3020                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
3021                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
3022                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
3023                  */
3024                 anon = true;
3025                 /* fallthrough */
3026         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
3027                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
3028                 if (page_mapped(page))
3029                         goto unlock_out;
3030                 /*
3031                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
3032                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
3033                  * unused post-migration page and so it has to call
3034                  * here with the migration bit still set.  See the
3035                  * res_counter handling below.
3036                  */
3037                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
3038                         goto unlock_out;
3039                 break;
3040         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
3041                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
3042                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
3043                                 goto unlock_out;
3044                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
3045                                 goto unlock_out;
3046                 break;
3047         default:
3048                 break;
3049         }
3050
3051         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, -nr_pages);
3052
3053         ClearPageCgroupUsed(pc);
3054         /*
3055          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
3056          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
3057          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
3058          * special functions.
3059          */
3060
3061         unlock_page_cgroup(pc);
3062         /*
3063          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
3064          * will never be freed.
3065          */
3066         memcg_check_events(memcg, page);
3067         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
3068                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
3069                 mem_cgroup_get(memcg);
3070         }
3071         /*
3072          * Migration does not charge the res_counter for the
3073          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
3074          * page that is unused after the migration.
3075          */
3076         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
3077                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
3078
3079         return memcg;
3080
3081 unlock_out:
3082         unlock_page_cgroup(pc);
3083         return NULL;
3084 }
3085
3086 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
3087 {
3088         /* early check. */
3089         if (page_mapped(page))
3090                 return;
3091         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
3092         if (PageSwapCache(page))
3093                 return;
3094         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
3095 }
3096
3097 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
3098 {
3099         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
3100         VM_BUG_ON(page->mapping);
3101         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
3102 }
3103
3104 /*
3105  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3106  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3107  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3108  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3109  * This may be called prural(2) times in a context,
3110  */
3111
3112 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3113 {
3114         current->memcg_batch.do_batch++;
3115         /* We can do nest. */
3116         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3117                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3118                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3119                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3120         }
3121 }
3122
3123 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3124 {
3125         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3126
3127         if (!batch->do_batch)
3128                 return;
3129
3130         batch->do_batch--;
3131         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3132                 return;
3133
3134         if (!batch->memcg)
3135                 return;
3136         /*
3137          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3138          * bacause we hide charges behind us.
3139          */
3140         if (batch->nr_pages)
3141                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3142                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3143         if (batch->memsw_nr_pages)
3144                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3145                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3146         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3147         /* forget this pointer (for sanity check) */
3148         batch->memcg = NULL;
3149 }
3150
3151 #ifdef CONFIG_SWAP
3152 /*
3153  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3154  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3155  */
3156 void
3157 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3158 {
3159         struct mem_cgroup *memcg;
3160         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3161
3162         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3163                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3164
3165         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
3166
3167         /*
3168          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3169          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3170          */
3171         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3172                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3173 }
3174 #endif
3175
3176 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3177 /*
3178  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3179  * uncharge "memsw" account.
3180  */
3181 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3182 {
3183         struct mem_cgroup *memcg;
3184         unsigned short id;
3185
3186         if (!do_swap_account)
3187                 return;
3188
3189         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3190         rcu_read_lock();
3191         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3192         if (memcg) {
3193                 /*
3194                  * We uncharge this because swap is freed.
3195                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3196                  */
3197                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3198                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3199                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3200                 mem_cgroup_put(memcg);
3201         }
3202         rcu_read_unlock();
3203 }
3204
3205 /**
3206  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3207  * @entry: swap entry to be moved
3208  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3209  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3210  *
3211  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3212  * as the mem_cgroup's id of @from.
3213  *
3214  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3215  *
3216  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3217  * both res and memsw, and called css_get().
3218  */
3219 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3220                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3221 {
3222         unsigned short old_id, new_id;
3223
3224         old_id = css_id(&from->css);
3225         new_id = css_id(&to->css);
3226
3227         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3228                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3229                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3230                 /*
3231                  * This function is only called from task migration context now.
3232                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3233                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3234                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3235                  * because if the process that has been moved to @to does
3236                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3237                  */
3238                 mem_cgroup_get(to);
3239                 return 0;
3240         }
3241         return -EINVAL;
3242 }
3243 #else
3244 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3245                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3246 {
3247         return -EINVAL;
3248 }
3249 #endif
3250
3251 /*
3252  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3253  * page belongs to.
3254  */
3255 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
3256                                   struct mem_cgroup **memcgp)
3257 {
3258         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3259         struct page_cgroup *pc;
3260         enum charge_type ctype;
3261
3262         *memcgp = NULL;
3263
3264         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3265         if (mem_cgroup_disabled())
3266                 return;
3267
3268         pc = lookup_page_cgroup(page);
3269         lock_page_cgroup(pc);
3270         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3271                 memcg = pc->mem_cgroup;
3272                 css_get(&memcg->css);
3273                 /*
3274                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3275                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3276                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3277                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3278                  * until end_migration() is called
3279                  *
3280                  * Corner Case Thinking
3281                  * A)
3282                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3283                  * while migration was ongoing.
3284                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3285                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3286                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3287                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3288                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3289                  *
3290                  * B)
3291                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3292                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3293                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3294                  * without charging it again.
3295                  *
3296                  * C)
3297                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3298                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3299                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3300                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3301                  */
3302                 if (PageAnon(page))
3303                         SetPageCgroupMigration(pc);
3304         }
3305         unlock_page_cgroup(pc);
3306         /*
3307          * If the page is not charged at this point,
3308          * we return here.
3309          */
3310         if (!memcg)
3311                 return;
3312
3313         *memcgp = memcg;
3314         /*
3315          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3316          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3317          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3318          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3319          */
3320         if (PageAnon(page))
3321                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
3322         else
3323                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3324         /*
3325          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
3326          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
3327          * old one and only one page is going to be left afterwards.
3328          */
3329         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, ctype, false);
3330 }
3331
3332 /* remove redundant charge if migration failed*/
3333 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
3334         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3335 {
3336         struct page *used, *unused;
3337         struct page_cgroup *pc;
3338         bool anon;
3339
3340         if (!memcg)
3341                 return;
3342         /* blocks rmdir() */
3343         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
3344         if (!migration_ok) {
3345                 used = oldpage;
3346                 unused = newpage;
3347         } else {
3348                 used = newpage;
3349                 unused = oldpage;
3350         }
3351         anon = PageAnon(used);
3352         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
3353                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
3354                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
3355                                      true);
3356         css_put(&memcg->css);
3357         /*
3358          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3359          * of the page goes down to zero, temporarly.
3360          * Clear the flag and check the page should be charged.
3361          */
3362         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3363         lock_page_cgroup(pc);
3364         ClearPageCgroupMigration(pc);
3365         unlock_page_cgroup(pc);
3366
3367         /*
3368          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3369          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3370          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3371          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3372          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3373          * check. (see prepare_charge() also)
3374          */
3375         if (anon)
3376                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3377         /*
3378          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3379          * tasks.
3380          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3381          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3382          */
3383         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
3384 }
3385
3386 /*
3387  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
3388  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
3389  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
3390  */
3391 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
3392                                   struct page *newpage)
3393 {
3394         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3395         struct page_cgroup *pc;
3396         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3397
3398         if (mem_cgroup_disabled())
3399                 return;
3400
3401         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3402         /* fix accounting on old pages */
3403         lock_page_cgroup(pc);
3404         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3405                 memcg = pc->mem_cgroup;
3406                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, false, -1);
3407                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3408         }
3409         unlock_page_cgroup(pc);
3410
3411         /*
3412          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
3413          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
3414          */
3415         if (!memcg)
3416                 return;
3417         /*
3418          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
3419          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
3420          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
3421          */
3422         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
3423 }
3424
3425 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3426 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3427 {
3428         struct page_cgroup *pc;
3429
3430         pc = lookup_page_cgroup(page);
3431         /*
3432          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3433          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3434          * or when mem_cgroup_disabled().
3435          */
3436         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3437                 return pc;
3438         return NULL;
3439 }
3440
3441 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3442 {
3443         if (mem_cgroup_disabled())
3444                 return false;
3445
3446         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3447 }
3448
3449 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3450 {
3451         struct page_cgroup *pc;
3452
3453         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3454         if (pc) {
3455                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3456                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3457         }
3458 }
3459 #endif
3460
3461 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3462
3463 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3464                                 unsigned long long val)
3465 {
3466         int retry_count;
3467         u64 memswlimit, memlimit;
3468         int ret = 0;
3469         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3470         u64 curusage, oldusage;
3471         int enlarge;
3472
3473         /*
3474          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3475          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3476          * of # of children which we should visit in this loop.
3477          */
3478         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3479
3480         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3481
3482         enlarge = 0;
3483         while (retry_count) {
3484                 if (signal_pending(current)) {
3485                         ret = -EINTR;
3486                         break;
3487                 }
3488                 /*
3489                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3490                  * open coded manner. You see what this really does.
3491                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3492                  */
3493                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3494                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3495                 if (memswlimit < val) {
3496                         ret = -EINVAL;
3497                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3498                         break;
3499                 }
3500
3501                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3502                 if (memlimit < val)
3503                         enlarge = 1;
3504
3505                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3506                 if (!ret) {
3507                         if (memswlimit == val)
3508                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3509                         else
3510                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3511                 }
3512                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3513
3514                 if (!ret)
3515                         break;
3516
3517                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3518                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3519                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3520                 /* Usage is reduced ? */
3521                 if (curusage >= oldusage)
3522                         retry_count--;
3523                 else
3524                         oldusage = curusage;
3525         }
3526         if (!ret && enlarge)
3527                 memcg_oom_recover(memcg);
3528
3529         return ret;
3530 }
3531
3532 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3533                                         unsigned long long val)
3534 {
3535         int retry_count;
3536         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3537         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3538         int ret = -EBUSY;
3539         int enlarge = 0;
3540
3541         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3542         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3543         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3544         while (retry_count) {
3545                 if (signal_pending(current)) {
3546                         ret = -EINTR;
3547                         break;
3548                 }
3549                 /*
3550                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3551                  * open coded manner. You see what this really does.
3552                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3553                  */
3554                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3555                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3556                 if (memlimit > val) {
3557                         ret = -EINVAL;
3558                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3559                         break;
3560                 }
3561                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3562                 if (memswlimit < val)
3563                         enlarge = 1;
3564                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3565                 if (!ret) {
3566                         if (memlimit == val)
3567                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3568                         else
3569                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3570                 }
3571                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3572
3573                 if (!ret)
3574                         break;
3575
3576                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3577                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3578                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3579                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3580                 /* Usage is reduced ? */
3581                 if (curusage >= oldusage)
3582                         retry_count--;
3583                 else
3584                         oldusage = curusage;
3585         }
3586         if (!ret && enlarge)
3587                 memcg_oom_recover(memcg);
3588         return ret;
3589 }
3590
3591 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3592                                             gfp_t gfp_mask,
3593                                             unsigned long *total_scanned)
3594 {
3595         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3596         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3597         unsigned long reclaimed;
3598         int loop = 0;
3599         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3600         unsigned long long excess;
3601         unsigned long nr_scanned;
3602
3603         if (order > 0)
3604                 return 0;
3605
3606         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3607         /*
3608          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3609          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3610          * pressure
3611          */
3612         do {
3613                 if (next_mz)
3614                         mz = next_mz;
3615                 else
3616                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3617                 if (!mz)
3618                         break;
3619
3620                 nr_scanned = 0;
3621                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3622                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3623                 nr_reclaimed += reclaimed;
3624                 *total_scanned += nr_scanned;
3625                 spin_lock(&mctz->lock);
3626
3627                 /*
3628                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3629                  * it is time to move on to the next cgroup
3630                  */
3631                 next_mz = NULL;
3632                 if (!reclaimed) {
3633                         do {
3634                                 /*
3635                                  * Loop until we find yet another one.
3636                                  *
3637                                  * By the time we get the soft_limit lock
3638                                  * again, someone might have aded the
3639                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3640                                  * make sure we get a different mem.
3641                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3642                                  * NULL if no other cgroup is present on
3643                                  * the tree
3644                                  */
3645                                 next_mz =
3646                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3647                                 if (next_mz == mz)
3648                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
3649                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3650                                         break;
3651                         } while (1);
3652                 }
3653                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
3654                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
3655                 /*
3656                  * One school of thought says that we should not add
3657                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3658                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3659                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3660                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3661                  * term TODO.
3662                  */
3663                 /* If excess == 0, no tree ops */
3664                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
3665                 spin_unlock(&mctz->lock);
3666                 css_put(&mz->memcg->css);
3667                 loop++;
3668                 /*
3669                  * Could not reclaim anything and there are no more
3670                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3671                  * reclaiming anything.
3672                  */
3673                 if (!nr_reclaimed &&
3674                         (next_mz == NULL ||
3675                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3676                         break;
3677         } while (!nr_reclaimed);
3678         if (next_mz)
3679                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3680         return nr_reclaimed;
3681 }
3682
3683 /*
3684  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
3685  * reclaim the pages page themselves - it just removes the page_cgroups.
3686  * Returns true if some page_cgroups were not freed, indicating that the caller
3687  * must retry this operation.
3688  */
3689 static bool mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3690                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3691 {
3692         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3693         unsigned long flags, loop;
3694         struct list_head *list;
3695         struct page *busy;
3696         struct zone *zone;
3697
3698         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3699         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zid);
3700         list = &mz->lruvec.lists[lru];
3701
3702         loop = mz->lru_size[lru];
3703         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3704         loop += 256;
3705         busy = NULL;
3706         while (loop--) {
3707                 struct page_cgroup *pc;
3708                 struct page *page;
3709
3710                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3711                 if (list_empty(list)) {
3712                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3713                         break;
3714                 }
3715                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3716                 if (busy == page) {
3717                         list_move(&page->lru, list);
3718                         busy = NULL;
3719                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3720                         continue;
3721                 }
3722                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3723
3724                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3725
3726                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
3727                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3728                         busy = page;
3729                         cond_resched();
3730                 } else
3731                         busy = NULL;
3732         }
3733         return !list_empty(list);
3734 }
3735
3736 /*
3737  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3738  * This enables deleting this mem_cgroup.
3739  */
3740 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg, bool free_all)
3741 {
3742         int ret;
3743         int node, zid, shrink;
3744         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3745         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
3746
3747         css_get(&memcg->css);
3748
3749         shrink = 0;
3750         /* should free all ? */
3751         if (free_all)
3752                 goto try_to_free;
3753 move_account:
3754         do {
3755                 ret = -EBUSY;
3756                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3757                         goto out;
3758                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3759                 lru_add_drain_all();
3760                 drain_all_stock_sync(memcg);
3761                 ret = 0;
3762                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3763                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3764                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3765                                 enum lru_list lru;
3766                                 for_each_lru(lru) {
3767                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3768                                                         node, zid, lru);
3769                                         if (ret)
3770                                                 break;
3771                                 }
3772                         }
3773                         if (ret)
3774                                 break;
3775                 }
3776                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3777                 memcg_oom_recover(memcg);
3778                 cond_resched();
3779         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3780         } while (res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0 || ret);
3781 out:
3782         css_put(&memcg->css);
3783         return ret;
3784
3785 try_to_free:
3786         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3787         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3788                 ret = -EBUSY;
3789                 goto out;
3790         }
3791         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3792         lru_add_drain_all();
3793         /* try to free all pages in this cgroup */
3794         shrink = 1;
3795         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
3796                 int progress;
3797
3798                 if (signal_pending(current)) {
3799                         ret = -EINTR;
3800                         goto out;
3801                 }
3802                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
3803                                                 false);
3804                 if (!progress) {
3805                         nr_retries--;
3806                         /* maybe some writeback is necessary */
3807                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3808                 }
3809
3810         }
3811         lru_add_drain();
3812         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3813         goto move_account;
3814 }
3815
3816 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3817 {
3818         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3819 }
3820
3821
3822 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3823 {
3824         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3825 }
3826
3827 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3828                                         u64 val)
3829 {
3830         int retval = 0;
3831         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3832         struct cgroup *parent = cont->parent;
3833         struct mem_cgroup *parent_memcg = NULL;
3834
3835         if (parent)
3836                 parent_memcg = mem_cgroup_from_cont(parent);
3837
3838         cgroup_lock();
3839
3840         if (memcg->use_hierarchy == val)
3841                 goto out;
3842
3843         /*
3844          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3845          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3846          * occur, provided the current cgroup has no children.
3847          *
3848          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3849          * set if there are no children.
3850          */
3851         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3852                                 (val == 1 || val == 0)) {
3853                 if (list_empty(&cont->children))
3854                         memcg->use_hierarchy = val;
3855                 else
3856                         retval = -EBUSY;
3857         } else
3858                 retval = -EINVAL;
3859
3860 out:
3861         cgroup_unlock();
3862
3863         return retval;
3864 }
3865
3866
3867 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3868                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3869 {
3870         struct mem_cgroup *iter;
3871         long val = 0;
3872
3873         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3874         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3875                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3876
3877         if (val < 0) /* race ? */
3878                 val = 0;
3879         return val;
3880 }
3881
3882 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3883 {
3884         u64 val;
3885
3886         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3887                 if (!swap)
3888                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3889                 else
3890                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3891         }
3892
3893         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3894         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3895
3896         if (swap)
3897                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3898
3899         return val << PAGE_SHIFT;
3900 }
3901
3902 static ssize_t mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3903                                struct file *file, char __user *buf,
3904                                size_t nbytes, loff_t *ppos)
3905 {
3906         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3907         char str[64];
3908         u64 val;
3909         int type, name, len;
3910
3911         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3912         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3913
3914         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3915                 return -EOPNOTSUPP;
3916
3917         switch (type) {
3918         case _MEM:
3919                 if (name == RES_USAGE)
3920                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3921                 else
3922                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
3923                 break;
3924         case _MEMSWAP:
3925                 if (name == RES_USAGE)
3926                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3927                 else
3928                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
3929                 break;
3930         default:
3931                 BUG();
3932         }
3933
3934         len = scnprintf(str, sizeof(str), "%llu\n", (unsigned long long)val);
3935         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, str, len);
3936 }
3937 /*
3938  * The user of this function is...
3939  * RES_LIMIT.
3940  */
3941 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3942                             const char *buffer)
3943 {
3944         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3945         int type, name;
3946         unsigned long long val;
3947         int ret;
3948
3949         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3950         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3951
3952         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3953                 return -EOPNOTSUPP;
3954
3955         switch (name) {
3956         case RES_LIMIT:
3957                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3958                         ret = -EINVAL;
3959                         break;
3960                 }
3961                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3962                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3963                 if (ret)
3964                         break;
3965                 if (type == _MEM)
3966                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3967                 else
3968                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3969                 break;
3970         case RES_SOFT_LIMIT:
3971                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3972                 if (ret)
3973                         break;
3974                 /*
3975                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3976                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3977                  * control without swap
3978                  */
3979                 if (type == _MEM)
3980                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3981                 else
3982                         ret = -EINVAL;
3983                 break;
3984         default:
3985                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3986                 break;
3987         }
3988         return ret;
3989 }
3990
3991 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3992                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
3993 {
3994         struct cgroup *cgroup;
3995         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
3996
3997         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3998         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3999         cgroup = memcg->css.cgroup;
4000         if (!memcg->use_hierarchy)
4001                 goto out;
4002
4003         while (cgroup->parent) {
4004                 cgroup = cgroup->parent;
4005                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
4006                 if (!memcg->use_hierarchy)
4007                         break;
4008                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4009                 min_limit = min(min_limit, tmp);
4010                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4011                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
4012         }
4013 out:
4014         *mem_limit = min_limit;
4015         *memsw_limit = min_memsw_limit;
4016 }
4017
4018 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
4019 {
4020         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4021         int type, name;
4022
4023         type = MEMFILE_TYPE(event);
4024         name = MEMFILE_ATTR(event);
4025
4026         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
4027                 return -EOPNOTSUPP;
4028
4029         switch (name) {
4030         case RES_MAX_USAGE:
4031                 if (type == _MEM)
4032                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
4033                 else
4034                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
4035                 break;
4036         case RES_FAILCNT:
4037                 if (type == _MEM)
4038                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
4039                 else
4040                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
4041                 break;
4042         }
4043
4044         return 0;
4045 }
4046
4047 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
4048                                         struct cftype *cft)
4049 {
4050         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
4051 }
4052
4053 #ifdef CONFIG_MMU
4054 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4055                                         struct cftype *cft, u64 val)
4056 {
4057         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4058
4059         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
4060                 return -EINVAL;
4061         /*
4062          * We check this value several times in both in can_attach() and
4063          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
4064          * inconsistent.
4065          */
4066         cgroup_lock();
4067         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4068         cgroup_unlock();
4069
4070         return 0;
4071 }
4072 #else
4073 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4074                                         struct cftype *cft, u64 val)
4075 {
4076         return -ENOSYS;
4077 }
4078 #endif
4079
4080 #ifdef CONFIG_NUMA
4081 static int memcg_numa_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4082                                       struct seq_file *m)
4083 {
4084         int nid;
4085         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4086         unsigned long node_nr;
4087         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4088
4089         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL);
4090         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4091         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4092                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL);
4093                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4094         }
4095         seq_putc(m, '\n');
4096
4097         file_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_FILE);
4098         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4099         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4100                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4101                                 LRU_ALL_FILE);
4102                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4103         }
4104         seq_putc(m, '\n');
4105
4106         anon_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_ANON);
4107         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4108         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4109                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4110                                 LRU_ALL_ANON);
4111                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4112         }
4113         seq_putc(m, '\n');
4114
4115         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4116         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4117         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4118                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4119                                 BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4120                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4121         }
4122         seq_putc(m, '\n');
4123         return 0;
4124 }
4125 #endif /* CONFIG_NUMA */
4126
4127 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
4128         "inactive_anon",
4129         "active_anon",
4130         "inactive_file",
4131         "active_file",
4132         "unevictable",
4133 };
4134
4135 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
4136 {
4137         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
4138 }
4139
4140 static int memcg_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4141                                  struct seq_file *m)
4142 {
4143         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4144         struct mem_cgroup *mi;
4145         unsigned int i;
4146
4147         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4148                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4149                         continue;
4150                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
4151                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
4152         }
4153
4154         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
4155                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
4156                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
4157
4158         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4159                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
4160                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
4161
4162         /* Hierarchical information */
4163         {
4164                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4165                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
4166                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
4167                 if (do_swap_account)
4168                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
4169                                    memsw_limit);
4170         }
4171
4172         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4173                 long long val = 0;
4174
4175                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4176                         continue;
4177                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4178                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
4179                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
4180         }
4181
4182         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
4183                 unsigned long long val = 0;
4184
4185                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4186                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
4187                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
4188                            mem_cgroup_events_names[i], val);
4189         }
4190
4191         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
4192                 unsigned long long val = 0;
4193
4194                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4195                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
4196                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
4197         }
4198
4199 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4200         {
4201                 int nid, zid;
4202                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4203                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
4204                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4205                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4206
4207                 for_each_online_node(nid)
4208                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4209                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
4210                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
4211
4212                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
4213                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
4214                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
4215                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
4216                         }
4217                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
4218                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
4219                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
4220                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
4221         }
4222 #endif
4223
4224         return 0;
4225 }
4226
4227 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
4228 {
4229         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4230
4231         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4232 }
4233
4234 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
4235                                        u64 val)
4236 {
4237         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4238         struct mem_cgroup *parent;
4239
4240         if (val > 100)
4241                 return -EINVAL;
4242
4243         if (cgrp->parent == NULL)
4244                 return -EINVAL;
4245
4246         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4247
4248         cgroup_lock();
4249
4250         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
4251         if ((parent->use_hierarchy) ||
4252             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4253                 cgroup_unlock();
4254                 return -EINVAL;
4255         }
4256
4257         memcg->swappiness = val;
4258
4259         cgroup_unlock();
4260
4261         return 0;
4262 }
4263
4264 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4265 {
4266         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4267         u64 usage;
4268         int i;
4269
4270         rcu_read_lock();
4271         if (!swap)
4272                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4273         else
4274                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4275
4276         if (!t)
4277                 goto unlock;
4278
4279         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4280
4281         /*
4282          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4283          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4284          * call of __mem_cgroup_threshold().
4285          */
4286         i = t->current_threshold;
4287
4288         /*
4289          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4290          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4291          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4292          * only one element of the array here.
4293          */
4294         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4295                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4296
4297         /* i = current_threshold + 1 */
4298         i++;
4299
4300         /*
4301          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4302          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4303          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4304          * only one element of the array here.
4305          */
4306         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4307                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4308
4309         /* Update current_threshold */
4310         t->current_threshold = i - 1;
4311 unlock:
4312         rcu_read_unlock();
4313 }
4314
4315 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4316 {
4317         while (memcg) {
4318                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4319                 if (do_swap_account)
4320                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4321
4322                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4323         }
4324 }
4325
4326 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4327 {
4328         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4329         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4330
4331         return _a->threshold - _b->threshold;
4332 }
4333
4334 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4335 {
4336         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4337
4338         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4339                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4340         return 0;
4341 }
4342
4343 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4344 {
4345         struct mem_cgroup *iter;
4346
4347         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4348                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4349 }
4350
4351 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup *cgrp,
4352         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4353 {
4354         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4355         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4356         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4357         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4358         u64 threshold, usage;
4359         int i, size, ret;
4360
4361         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4362         if (ret)
4363                 return ret;
4364
4365         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4366
4367         if (type == _MEM)
4368                 thresholds = &memcg->thresholds;
4369         else if (type == _MEMSWAP)
4370                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4371         else
4372                 BUG();
4373
4374         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4375
4376         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4377         if (thresholds->primary)
4378                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4379
4380         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4381
4382         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4383         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4384                         GFP_KERNEL);
4385         if (!new) {
4386                 ret = -ENOMEM;
4387                 goto unlock;
4388         }
4389         new->size = size;
4390
4391         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4392         if (thresholds->primary) {
4393                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4394                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4395         }
4396
4397         /* Add new threshold */
4398         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4399         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4400
4401         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4402         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4403                         compare_thresholds, NULL);
4404
4405         /* Find current threshold */
4406         new->current_threshold = -1;
4407         for (i = 0; i < size; i++) {
4408                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4409                         /*
4410                          * new->current_threshold will not be used until
4411                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4412                          * it here.
4413                          */
4414                         ++new->current_threshold;
4415                 } else
4416                         break;
4417         }
4418
4419         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4420         kfree(thresholds->spare);
4421         thresholds->spare = thresholds->primary;
4422
4423         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4424
4425         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4426         synchronize_rcu();
4427
4428 unlock:
4429         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4430
4431         return ret;
4432 }
4433
4434 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4435         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4436 {
4437         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4438         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4439         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4440         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4441         u64 usage;
4442         int i, j, size;
4443
4444         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4445         if (type == _MEM)
4446                 thresholds = &memcg->thresholds;
4447         else if (type == _MEMSWAP)
4448                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4449         else
4450                 BUG();
4451
4452         if (!thresholds->primary)
4453                 goto unlock;
4454
4455         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4456
4457         /* Check if a threshold crossed before removing */
4458         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4459
4460         /* Calculate new number of threshold */
4461         size = 0;
4462         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4463                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4464                         size++;
4465         }
4466
4467         new = thresholds->spare;
4468
4469         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4470         if (!size) {
4471                 kfree(new);
4472                 new = NULL;
4473                 goto swap_buffers;
4474         }
4475
4476         new->size = size;
4477
4478         /* Copy thresholds and find current threshold */
4479         new->current_threshold = -1;
4480         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4481                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4482                         continue;
4483
4484                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4485                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4486                         /*
4487                          * new->current_threshold will not be used
4488                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4489                          * it here.
4490                          */
4491                         ++new->current_threshold;
4492                 }
4493                 j++;
4494         }
4495
4496 swap_buffers:
4497         /* Swap primary and spare array */
4498         thresholds->spare = thresholds->primary;
4499         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4500         if (!new) {
4501                 kfree(thresholds->spare);
4502                 thresholds->spare = NULL;
4503         }
4504
4505         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4506
4507         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4508         synchronize_rcu();
4509 unlock:
4510         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4511 }
4512
4513 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup *cgrp,
4514         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4515 {
4516         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4517         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4518         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4519
4520         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4521         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4522         if (!event)
4523                 return -ENOMEM;
4524
4525         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4526
4527         event->eventfd = eventfd;
4528         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4529
4530         /* already in OOM ? */
4531         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4532                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4533         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4534
4535         return 0;
4536 }
4537
4538 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4539         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4540 {
4541         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4542         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4543         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4544
4545         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4546
4547         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4548
4549         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4550                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4551                         list_del(&ev->list);
4552                         kfree(ev);
4553                 }
4554         }
4555
4556         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4557 }
4558
4559 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup *cgrp,
4560         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
4561 {
4562         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4563
4564         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", memcg->oom_kill_disable);
4565
4566         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4567                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
4568         else
4569                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
4570         return 0;
4571 }
4572
4573 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup *cgrp,
4574         struct cftype *cft, u64 val)
4575 {
4576         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4577         struct mem_cgroup *parent;
4578
4579         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4580         if (!cgrp->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4581                 return -EINVAL;
4582
4583         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4584
4585         cgroup_lock();
4586         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
4587         if ((parent->use_hierarchy) ||
4588             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4589                 cgroup_unlock();
4590                 return -EINVAL;
4591         }
4592         memcg->oom_kill_disable = val;
4593         if (!val)
4594                 memcg_oom_recover(memcg);
4595         cgroup_unlock();
4596         return 0;
4597 }
4598
4599 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4600 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4601 {
4602         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4603 };
4604
4605 static void kmem_cgroup_destroy(struct mem_cgroup *memcg)
4606 {
4607         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4608 }
4609 #else
4610 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4611 {
4612         return 0;
4613 }
4614
4615 static void kmem_cgroup_destroy(struct mem_cgroup *memcg)
4616 {
4617 }
4618 #endif
4619
4620 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4621         {
4622                 .name = "usage_in_bytes",
4623                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4624                 .read = mem_cgroup_read,
4625                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4626                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4627         },
4628         {
4629                 .name = "max_usage_in_bytes",
4630                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4631                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4632                 .read = mem_cgroup_read,
4633         },
4634         {
4635                 .name = "limit_in_bytes",
4636                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4637                 .write_string = mem_cgroup_write,
4638                 .read = mem_cgroup_read,
4639         },
4640         {
4641                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4642                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4643                 .write_string = mem_cgroup_write,
4644                 .read = mem_cgroup_read,
4645         },
4646         {
4647                 .name = "failcnt",
4648                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4649                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4650                 .read = mem_cgroup_read,
4651         },
4652         {
4653                 .name = "stat",
4654                 .read_seq_string = memcg_stat_show,
4655         },
4656         {
4657                 .name = "force_empty",
4658                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
4659         },
4660         {
4661                 .name = "use_hierarchy",
4662                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4663                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4664         },
4665         {
4666                 .name = "swappiness",
4667                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4668                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4669         },
4670         {
4671                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4672                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4673                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4674         },
4675         {
4676                 .name = "oom_control",
4677                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
4678                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4679                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
4680                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
4681                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4682         },
4683 #ifdef CONFIG_NUMA
4684         {
4685                 .name = "numa_stat",
4686                 .read_seq_string = memcg_numa_stat_show,
4687         },
4688 #endif
4689 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4690         {
4691                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4692                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4693                 .read = mem_cgroup_read,
4694                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4695                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4696         },
4697         {
4698                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4699                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4700                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4701                 .read = mem_cgroup_read,
4702         },
4703         {
4704                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4705                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4706                 .write_string = mem_cgroup_write,
4707                 .read = mem_cgroup_read,
4708         },
4709         {
4710                 .name = "memsw.failcnt",
4711                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4712                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4713                 .read = mem_cgroup_read,
4714         },
4715 #endif
4716         { },    /* terminate */
4717 };
4718
4719 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4720 {
4721         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4722         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4723         int zone, tmp = node;
4724         /*
4725          * This routine is called against possible nodes.
4726          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4727          *
4728          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4729          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4730          *       function.
4731          */
4732         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4733                 tmp = -1;
4734         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4735         if (!pn)
4736                 return 1;
4737
4738         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4739                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4740                 lruvec_init(&mz->lruvec, &NODE_DATA(node)->node_zones[zone]);
4741                 mz->usage_in_excess = 0;
4742                 mz->on_tree = false;
4743                 mz->memcg = memcg;
4744         }
4745         memcg->info.nodeinfo[node] = pn;
4746         return 0;
4747 }
4748
4749 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4750 {
4751         kfree(memcg->info.nodeinfo[node]);
4752 }
4753
4754 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4755 {
4756         struct mem_cgroup *memcg;
4757         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4758
4759         /* Can be very big if MAX_NUMNODES is very big */
4760         if (size < PAGE_SIZE)
4761                 memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4762         else
4763                 memcg = vzalloc(size);
4764
4765         if (!memcg)
4766                 return NULL;
4767
4768         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4769         if (!memcg->stat)
4770                 goto out_free;
4771         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4772         return memcg;
4773
4774 out_free:
4775         if (size < PAGE_SIZE)
4776                 kfree(memcg);
4777         else
4778                 vfree(memcg);
4779         return NULL;
4780 }
4781
4782 /*
4783  * Helpers for freeing a kmalloc()ed/vzalloc()ed mem_cgroup by RCU,
4784  * but in process context.  The work_freeing structure is overlaid
4785  * on the rcu_freeing structure, which itself is overlaid on memsw.
4786  */
4787 static void free_work(struct work_struct *work)
4788 {
4789         struct mem_cgroup *memcg;
4790         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4791
4792         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, work_freeing);
4793         /*
4794          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
4795          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
4796          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
4797          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
4798          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
4799          *
4800          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
4801          * to move this code around, and make sure it is outside
4802          * the cgroup_lock.
4803          */
4804         disarm_sock_keys(memcg);
4805         if (size < PAGE_SIZE)
4806                 kfree(memcg);
4807         else
4808                 vfree(memcg);
4809 }
4810
4811 static void free_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
4812 {
4813         struct mem_cgroup *memcg;
4814
4815         memcg = container_of(rcu_head, struct mem_cgroup, rcu_freeing);
4816         INIT_WORK(&memcg->work_freeing, free_work);
4817         schedule_work(&memcg->work_freeing);
4818 }
4819
4820 /*
4821  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4822  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4823  *
4824  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4825  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4826  * it goes down to 0.
4827  *
4828  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4829  */
4830
4831 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4832 {
4833         int node;
4834
4835         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4836         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &memcg->css);
4837
4838         for_each_node(node)
4839                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4840
4841         free_percpu(memcg->stat);
4842         call_rcu(&memcg->rcu_freeing, free_rcu);
4843 }
4844
4845 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg)
4846 {
4847         atomic_inc(&memcg->refcnt);
4848 }
4849
4850 static void __mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg, int count)
4851 {
4852         if (atomic_sub_and_test(count, &memcg->refcnt)) {
4853                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4854                 __mem_cgroup_free(memcg);
4855                 if (parent)
4856                         mem_cgroup_put(parent);
4857         }
4858 }
4859
4860 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg)
4861 {
4862         __mem_cgroup_put(memcg, 1);
4863 }
4864
4865 /*
4866  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4867  */
4868 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4869 {
4870         if (!memcg->res.parent)
4871                 return NULL;
4872         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
4873 }
4874 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4875
4876 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4877 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4878 {
4879         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
4880                 do_swap_account = 1;
4881 }
4882 #else
4883 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4884 {
4885 }
4886 #endif
4887
4888 static int mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4889 {
4890         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4891         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4892         int tmp, node, zone;
4893
4894         for_each_node(node) {
4895                 tmp = node;
4896                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4897                         tmp = -1;
4898                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4899                 if (!rtpn)
4900                         goto err_cleanup;
4901
4902                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4903
4904                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4905                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4906                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4907                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4908                 }
4909         }
4910         return 0;
4911
4912 err_cleanup:
4913         for_each_node(node) {
4914                 if (!soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node])
4915                         break;
4916                 kfree(soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node]);
4917                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = NULL;
4918         }
4919         return 1;
4920
4921 }
4922
4923 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4924 mem_cgroup_create(struct cgroup *cont)
4925 {
4926         struct mem_cgroup *memcg, *parent;
4927         long error = -ENOMEM;
4928         int node;
4929
4930         memcg = mem_cgroup_alloc();
4931         if (!memcg)
4932                 return ERR_PTR(error);
4933
4934         for_each_node(node)
4935                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4936                         goto free_out;
4937
4938         /* root ? */
4939         if (cont->parent == NULL) {
4940                 int cpu;
4941                 enable_swap_cgroup();
4942                 parent = NULL;
4943                 if (mem_cgroup_soft_limit_tree_init())
4944                         goto free_out;
4945                 root_mem_cgroup = memcg;
4946                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4947                         struct memcg_stock_pcp *stock =
4948                                                 &per_cpu(memcg_stock, cpu);
4949                         INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
4950                 }
4951                 hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
4952         } else {
4953                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
4954                 memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4955                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4956         }
4957
4958         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4959                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
4960                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4961                 /*
4962                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
4963                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
4964                  * This refcnt will be decremented when freeing this
4965                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
4966                  */
4967                 mem_cgroup_get(parent);
4968         } else {
4969                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
4970                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4971                 /*
4972                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4973                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4974                  * unfortunate state in our controller.
4975                  */
4976                 if (parent && parent != root_mem_cgroup)
4977                         mem_cgroup_subsys.broken_hierarchy = true;
4978         }
4979         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4980         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4981
4982         if (parent)
4983                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4984         atomic_set(&memcg->refcnt, 1);
4985         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4986         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4987         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4988
4989         error = memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
4990         if (error) {
4991                 /*
4992                  * We call put now because our (and parent's) refcnts
4993                  * are already in place. mem_cgroup_put() will internally
4994                  * call __mem_cgroup_free, so return directly
4995                  */
4996                 mem_cgroup_put(memcg);
4997                 return ERR_PTR(error);
4998         }
4999         return &memcg->css;
5000 free_out:
5001         __mem_cgroup_free(memcg);
5002         return ERR_PTR(error);
5003 }
5004
5005 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup *cont)
5006 {
5007         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5008
5009         return mem_cgroup_force_empty(memcg, false);
5010 }
5011
5012 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup *cont)
5013 {
5014         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5015
5016         kmem_cgroup_destroy(memcg);
5017
5018         mem_cgroup_put(memcg);
5019 }
5020
5021 #ifdef CONFIG_MMU
5022 /* Handlers for move charge at task migration. */
5023 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
5024 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5025 {
5026         int ret = 0;
5027         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5028         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
5029
5030         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5031                 mc.precharge += count;
5032                 /* we don't need css_get for root */
5033                 return ret;
5034         }
5035         /* try to charge at once */
5036         if (count > 1) {
5037                 struct res_counter *dummy;
5038                 /*
5039                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
5040                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
5041                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
5042                  * css_get().
5043                  */
5044                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
5045                         goto one_by_one;
5046                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
5047                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
5048                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
5049                         goto one_by_one;
5050                 }
5051                 mc.precharge += count;
5052                 return ret;
5053         }
5054 one_by_one:
5055         /* fall back to one by one charge */
5056         while (count--) {
5057                 if (signal_pending(current)) {
5058                         ret = -EINTR;
5059                         break;
5060                 }
5061                 if (!batch_count--) {
5062                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5063                         cond_resched();
5064                 }
5065                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
5066                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
5067                 if (ret)
5068                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
5069                         return ret;
5070                 mc.precharge++;
5071         }
5072         return ret;
5073 }
5074
5075 /**
5076  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5077  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5078  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5079  * @ptent: the pte to be checked
5080  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5081  *
5082  * Returns
5083  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5084  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5085  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5086  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5087  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5088  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5089  *     in target->ent.
5090  *
5091  * Called with pte lock held.
5092  */
5093 union mc_target {
5094         struct page     *page;
5095         swp_entry_t     ent;
5096 };
5097
5098 enum mc_target_type {
5099         MC_TARGET_NONE = 0,
5100         MC_TARGET_PAGE,
5101         MC_TARGET_SWAP,
5102 };
5103
5104 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5105                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5106 {
5107         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5108
5109         if (!page || !page_mapped(page))
5110                 return NULL;
5111         if (PageAnon(page)) {
5112                 /* we don't move shared anon */
5113                 if (!move_anon())
5114                         return NULL;
5115         } else if (!move_file())
5116                 /* we ignore mapcount for file pages */
5117                 return NULL;
5118         if (!get_page_unless_zero(page))
5119                 return NULL;
5120
5121         return page;
5122 }
5123
5124 #ifdef CONFIG_SWAP
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         struct page *page = NULL;
5129         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5130
5131         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5132                 return NULL;
5133         /*
5134          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5135          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5136          */
5137         page = find_get_page(&swapper_space, ent.val);
5138         if (do_swap_account)
5139                 entry->val = ent.val;
5140
5141         return page;
5142 }
5143 #else
5144 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5145                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5146 {
5147         return NULL;
5148 }
5149 #endif
5150
5151 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5152                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5153 {
5154         struct page *page = NULL;
5155         struct address_space *mapping;
5156         pgoff_t pgoff;
5157
5158         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5159                 return NULL;
5160         if (!move_file())
5161                 return NULL;
5162
5163         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5164         if (pte_none(ptent))
5165                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5166         else /* pte_file(ptent) is true */
5167                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5168
5169         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5170         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5171
5172 #ifdef CONFIG_SWAP
5173         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5174         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5175                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
5176                 if (do_swap_account)
5177                         *entry = swap;
5178                 page = find_get_page(&swapper_space, swap.val);
5179         }
5180 #endif
5181         return page;
5182 }
5183
5184 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5185                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5186 {
5187         struct page *page = NULL;
5188         struct page_cgroup *pc;
5189         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5190         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5191
5192         if (pte_present(ptent))
5193                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5194         else if (is_swap_pte(ptent))
5195                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5196         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5197                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5198
5199         if (!page && !ent.val)
5200                 return ret;
5201         if (page) {
5202                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5203                 /*
5204                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
5205                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
5206                  * the lock.
5207                  */
5208                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5209                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5210                         if (target)
5211                                 target->page = page;
5212                 }
5213                 if (!ret || !target)
5214                         put_page(page);
5215         }
5216         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5217         if (ent.val && !ret &&
5218                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5219                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5220                 if (target)
5221                         target->ent = ent;
5222         }
5223         return ret;
5224 }
5225
5226 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5227 /*
5228  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5229  * support them for now.
5230  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5231  */
5232 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5233                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5234 {
5235         struct page *page = NULL;
5236         struct page_cgroup *pc;
5237         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5238
5239         page = pmd_page(pmd);
5240         VM_BUG_ON(!page || !PageHead(page));
5241         if (!move_anon())
5242                 return ret;
5243         pc = lookup_page_cgroup(page);
5244         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5245                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5246                 if (target) {
5247                         get_page(page);
5248                         target->page = page;
5249                 }
5250         }
5251         return ret;
5252 }
5253 #else
5254 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5255                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5256 {
5257         return MC_TARGET_NONE;
5258 }
5259 #endif
5260
5261 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5262                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5263                                         struct mm_walk *walk)
5264 {
5265         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5266         pte_t *pte;
5267         spinlock_t *ptl;
5268
5269         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
5270                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5271                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5272                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5273                 return 0;
5274         }
5275
5276         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5277                 return 0;
5278         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5279         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5280                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5281                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5282         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5283         cond_resched();
5284
5285         return 0;
5286 }
5287
5288 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5289 {
5290         unsigned long precharge;
5291         struct vm_area_struct *vma;
5292
5293         down_read(&mm->mmap_sem);
5294         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5295                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5296                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5297                         .mm = mm,
5298                         .private = vma,
5299                 };
5300                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5301                         continue;
5302                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5303                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5304         }
5305         up_read(&mm->mmap_sem);
5306
5307         precharge = mc.precharge;
5308         mc.precharge = 0;
5309
5310         return precharge;
5311 }
5312
5313 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5314 {
5315         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5316
5317         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5318         mc.moving_task = current;
5319         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5320 }
5321
5322 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5323 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5324 {
5325         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5326         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5327
5328         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5329         if (mc.precharge) {
5330                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5331                 mc.precharge = 0;
5332         }
5333         /*
5334          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5335          * we must uncharge here.
5336          */
5337         if (mc.moved_charge) {
5338                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5339                 mc.moved_charge = 0;
5340         }
5341         /* we must fixup refcnts and charges */
5342         if (mc.moved_swap) {
5343                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5344                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5345                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5346                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5347                 __mem_cgroup_put(mc.from, mc.moved_swap);
5348
5349                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
5350                         /*
5351                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5352                          * uncharge to->res.
5353                          */
5354                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5355                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5356                 }
5357                 /* we've already done mem_cgroup_get(mc.to) */
5358                 mc.moved_swap = 0;
5359         }
5360         memcg_oom_recover(from);
5361         memcg_oom_recover(to);
5362         wake_up_all(&mc.waitq);
5363 }
5364
5365 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5366 {
5367         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5368
5369         /*
5370          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5371          * task migration.
5372          */
5373         mc.moving_task = NULL;
5374         __mem_cgroup_clear_mc();
5375         spin_lock(&mc.lock);
5376         mc.from = NULL;
5377         mc.to = NULL;
5378         spin_unlock(&mc.lock);
5379         mem_cgroup_end_move(from);
5380 }
5381
5382 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5383                                  struct cgroup_taskset *tset)
5384 {
5385         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5386         int ret = 0;
5387         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
5388
5389         if (memcg->move_charge_at_immigrate) {
5390                 struct mm_struct *mm;
5391                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5392
5393                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5394
5395                 mm = get_task_mm(p);
5396                 if (!mm)
5397                         return 0;
5398                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5399                 if (mm->owner == p) {
5400                         VM_BUG_ON(mc.from);
5401                         VM_BUG_ON(mc.to);
5402                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5403                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5404                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5405                         mem_cgroup_start_move(from);
5406                         spin_lock(&mc.lock);
5407                         mc.from = from;
5408                         mc.to = memcg;
5409                         spin_unlock(&mc.lock);
5410                         /* We set mc.moving_task later */
5411
5412                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5413                         if (ret)
5414                                 mem_cgroup_clear_mc();
5415                 }
5416                 mmput(mm);
5417         }
5418         return ret;
5419 }
5420
5421 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5422                                      struct cgroup_taskset *tset)
5423 {
5424         mem_cgroup_clear_mc();
5425 }
5426
5427 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5428                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5429                                 struct mm_walk *walk)
5430 {
5431         int ret = 0;
5432         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5433         pte_t *pte;
5434         spinlock_t *ptl;
5435         enum mc_target_type target_type;
5436         union mc_target target;
5437         struct page *page;
5438         struct page_cgroup *pc;
5439
5440         /*
5441          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5442          * happens because:
5443          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5444          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5445          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5446          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5447          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5448          *    part of thp split is not executed yet.
5449          */
5450         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
5451                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5452                         spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5453                         return 0;
5454                 }
5455                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5456                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5457                         page = target.page;
5458                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5459                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5460                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5461                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
5462                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5463                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5464                                 }
5465                                 putback_lru_page(page);
5466                         }
5467                         put_page(page);
5468                 }
5469                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5470                 return 0;
5471         }
5472
5473         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5474                 return 0;
5475 retry:
5476         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5477         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5478                 pte_t ptent = *(pte++);
5479                 swp_entry_t ent;
5480
5481                 if (!mc.precharge)
5482                         break;
5483
5484                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5485                 case MC_TARGET_PAGE:
5486                         page = target.page;
5487                         if (isolate_lru_page(page))
5488                                 goto put;
5489                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5490                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5491                                                      mc.from, mc.to)) {
5492                                 mc.precharge--;
5493                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5494                                 mc.moved_charge++;
5495                         }
5496                         putback_lru_page(page);
5497 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5498                         put_page(page);
5499                         break;
5500                 case MC_TARGET_SWAP:
5501                         ent = target.ent;
5502                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5503                                 mc.precharge--;
5504                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5505                                 mc.moved_swap++;
5506                         }
5507                         break;
5508                 default:
5509                         break;
5510                 }
5511         }
5512         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5513         cond_resched();
5514
5515         if (addr != end) {
5516                 /*
5517                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5518                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5519                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5520                  * phase.
5521                  */
5522                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5523                 if (!ret)
5524                         goto retry;
5525         }
5526
5527         return ret;
5528 }
5529
5530 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5531 {
5532         struct vm_area_struct *vma;
5533
5534         lru_add_drain_all();
5535 retry:
5536         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5537                 /*
5538                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5539                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5540                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5541                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5542                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5543                  */
5544                 __mem_cgroup_clear_mc();
5545                 cond_resched();
5546                 goto retry;
5547         }
5548         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5549                 int ret;
5550                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5551                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5552                         .mm = mm,
5553                         .private = vma,
5554                 };
5555                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5556                         continue;
5557                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5558                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5559                 if (ret)
5560                         /*
5561                          * means we have consumed all precharges and failed in
5562                          * doing additional charge. Just abandon here.
5563                          */
5564                         break;
5565         }
5566         up_read(&mm->mmap_sem);
5567 }
5568
5569 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5570                                  struct cgroup_taskset *tset)
5571 {
5572         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5573         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5574
5575         if (mm) {
5576                 if (mc.to)
5577                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5578                 mmput(mm);
5579         }
5580         if (mc.to)
5581                 mem_cgroup_clear_mc();
5582 }
5583 #else   /* !CONFIG_MMU */
5584 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5585                                  struct cgroup_taskset *tset)
5586 {
5587         return 0;
5588 }
5589 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5590                                      struct cgroup_taskset *tset)
5591 {
5592 }
5593 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5594                                  struct cgroup_taskset *tset)
5595 {
5596 }
5597 #endif
5598
5599 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
5600         .name = "memory",
5601         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
5602         .create = mem_cgroup_create,
5603         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
5604         .destroy = mem_cgroup_destroy,
5605         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5606         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5607         .attach = mem_cgroup_move_task,
5608         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
5609         .early_init = 0,
5610         .use_id = 1,
5611         .__DEPRECATED_clear_css_refs = true,
5612 };
5613
5614 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5615 static int __init enable_swap_account(char *s)
5616 {
5617         /* consider enabled if no parameter or 1 is given */
5618         if (!strcmp(s, "1"))
5619                 really_do_swap_account = 1;
5620         else if (!strcmp(s, "0"))
5621                 really_do_swap_account = 0;
5622         return 1;
5623 }
5624 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5625
5626 #endif