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