mm/memcg: iteration skip memcgs not yet fully initialized
[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  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include "internal.h"
60 #include <net/sock.h>
61 #include <net/ip.h>
62 #include <net/tcp_memcontrol.h>
63 #include "slab.h"
64
65 #include <asm/uaccess.h>
66
67 #include <trace/events/vmscan.h>
68
69 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
70 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_subsys);
71
72 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
73 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
76 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
77 int do_swap_account __read_mostly;
78
79 /* for remember boot option*/
80 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
81 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
82 #else
83 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
84 #endif
85
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90
91 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
92         "cache",
93         "rss",
94         "rss_huge",
95         "mapped_file",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 enum mem_cgroup_events_index {
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
106 };
107
108 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
109         "pgpgin",
110         "pgpgout",
111         "pgfault",
112         "pgmajfault",
113 };
114
115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
116         "inactive_anon",
117         "active_anon",
118         "inactive_file",
119         "active_file",
120         "unevictable",
121 };
122
123 /*
124  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
125  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
126  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
127  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
128  */
129 enum mem_cgroup_events_target {
130         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
131         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
132         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
133         MEM_CGROUP_NTARGETS,
134 };
135 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
136 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
137 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
138
139 struct mem_cgroup_stat_cpu {
140         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
141         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
142         unsigned long nr_page_events;
143         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
144 };
145
146 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
147         /*
148          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
149          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
150          */
151         struct mem_cgroup *last_visited;
152         int last_dead_count;
153
154         /* scan generation, increased every round-trip */
155         unsigned int generation;
156 };
157
158 /*
159  * per-zone information in memory controller.
160  */
161 struct mem_cgroup_per_zone {
162         struct lruvec           lruvec;
163         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
164
165         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
166
167         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
168         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
169                                                 /* the soft limit is exceeded*/
170         bool                    on_tree;
171         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
172                                                 /* use container_of        */
173 };
174
175 struct mem_cgroup_per_node {
176         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
177 };
178
179 /*
180  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
181  * their hierarchy representation
182  */
183
184 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
185         struct rb_root rb_root;
186         spinlock_t lock;
187 };
188
189 struct mem_cgroup_tree_per_node {
190         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
191 };
192
193 struct mem_cgroup_tree {
194         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
195 };
196
197 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
198
199 struct mem_cgroup_threshold {
200         struct eventfd_ctx *eventfd;
201         u64 threshold;
202 };
203
204 /* For threshold */
205 struct mem_cgroup_threshold_ary {
206         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
207         int current_threshold;
208         /* Size of entries[] */
209         unsigned int size;
210         /* Array of thresholds */
211         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
212 };
213
214 struct mem_cgroup_thresholds {
215         /* Primary thresholds array */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
217         /*
218          * Spare threshold array.
219          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
220          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
221          */
222         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
223 };
224
225 /* for OOM */
226 struct mem_cgroup_eventfd_list {
227         struct list_head list;
228         struct eventfd_ctx *eventfd;
229 };
230
231 /*
232  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
233  */
234 struct mem_cgroup_event {
235         /*
236          * memcg which the event belongs to.
237          */
238         struct mem_cgroup *memcg;
239         /*
240          * eventfd to signal userspace about the event.
241          */
242         struct eventfd_ctx *eventfd;
243         /*
244          * Each of these stored in a list by the cgroup.
245          */
246         struct list_head list;
247         /*
248          * register_event() callback will be used to add new userspace
249          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
250          * on eventfd to send notification to userspace.
251          */
252         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
253                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
254         /*
255          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
256          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
257          * if you want provide notification functionality.
258          */
259         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
260                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
261         /*
262          * All fields below needed to unregister event when
263          * userspace closes eventfd.
264          */
265         poll_table pt;
266         wait_queue_head_t *wqh;
267         wait_queue_t wait;
268         struct work_struct remove;
269 };
270
271 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
272 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
273
274 /*
275  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
276  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
277  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
278  * to help the administrator determine what knobs to tune.
279  *
280  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
281  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
282  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
283  * a feature that will be implemented much later in the future.
284  */
285 struct mem_cgroup {
286         struct cgroup_subsys_state css;
287         /*
288          * the counter to account for memory usage
289          */
290         struct res_counter res;
291
292         /* vmpressure notifications */
293         struct vmpressure vmpressure;
294
295         /*
296          * the counter to account for mem+swap usage.
297          */
298         struct res_counter memsw;
299
300         /*
301          * the counter to account for kernel memory usage.
302          */
303         struct res_counter kmem;
304         /*
305          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
306          */
307         bool use_hierarchy;
308         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
309
310         bool            oom_lock;
311         atomic_t        under_oom;
312         atomic_t        oom_wakeups;
313
314         int     swappiness;
315         /* OOM-Killer disable */
316         int             oom_kill_disable;
317
318         /* set when res.limit == memsw.limit */
319         bool            memsw_is_minimum;
320
321         /* protect arrays of thresholds */
322         struct mutex thresholds_lock;
323
324         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
325         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
326
327         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
328         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
329
330         /* For oom notifier event fd */
331         struct list_head oom_notify;
332
333         /*
334          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
335          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
336          */
337         unsigned long move_charge_at_immigrate;
338         /*
339          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
340          */
341         atomic_t        moving_account;
342         /* taken only while moving_account > 0 */
343         spinlock_t      move_lock;
344         /*
345          * percpu counter.
346          */
347         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
348         /*
349          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
350          * See mem_cgroup_read_stat().
351          */
352         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
353         spinlock_t pcp_counter_lock;
354
355         atomic_t        dead_count;
356 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
357         struct cg_proto tcp_mem;
358 #endif
359 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
360         /* analogous to slab_common's slab_caches list. per-memcg */
361         struct list_head memcg_slab_caches;
362         /* Not a spinlock, we can take a lot of time walking the list */
363         struct mutex slab_caches_mutex;
364         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
365         int kmemcg_id;
366 #endif
367
368         int last_scanned_node;
369 #if MAX_NUMNODES > 1
370         nodemask_t      scan_nodes;
371         atomic_t        numainfo_events;
372         atomic_t        numainfo_updating;
373 #endif
374
375         /* List of events which userspace want to receive */
376         struct list_head event_list;
377         spinlock_t event_list_lock;
378
379         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
380         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
381 };
382
383 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
384 enum {
385         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
386         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
387 };
388
389 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
390 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
391 {
392         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
393 }
394
395 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
396 {
397         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
398 }
399
400 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
401 {
402         /*
403          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
404          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
405          */
406         smp_wmb();
407         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
408                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
409 }
410
411 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
412 {
413         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
414                                   &memcg->kmem_account_flags);
415 }
416 #endif
417
418 /* Stuffs for move charges at task migration. */
419 /*
420  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
421  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
422  */
423 enum move_type {
424         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
425         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
426         NR_MOVE_TYPE,
427 };
428
429 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
430 static struct move_charge_struct {
431         spinlock_t        lock; /* for from, to */
432         struct mem_cgroup *from;
433         struct mem_cgroup *to;
434         unsigned long immigrate_flags;
435         unsigned long precharge;
436         unsigned long moved_charge;
437         unsigned long moved_swap;
438         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
439         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
440 } mc = {
441         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
442         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
443 };
444
445 static bool move_anon(void)
446 {
447         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
448 }
449
450 static bool move_file(void)
451 {
452         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
453 }
454
455 /*
456  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
457  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
458  */
459 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
460 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
461
462 enum charge_type {
463         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
464         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
465         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
466         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
467         NR_CHARGE_TYPE,
468 };
469
470 /* for encoding cft->private value on file */
471 enum res_type {
472         _MEM,
473         _MEMSWAP,
474         _OOM_TYPE,
475         _KMEM,
476 };
477
478 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
479 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
480 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
481 /* Used for OOM nofiier */
482 #define OOM_CONTROL             (0)
483
484 /*
485  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
486  */
487 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
488 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
489 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
490 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
491
492 /*
493  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
494  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
495  * appearing has to hold it as well.
496  */
497 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
498
499 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
500 {
501         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
502 }
503
504 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
505 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
506 {
507         if (!memcg)
508                 memcg = root_mem_cgroup;
509         return &memcg->vmpressure;
510 }
511
512 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
513 {
514         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
515 }
516
517 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
518 {
519         return (memcg == root_mem_cgroup);
520 }
521
522 /*
523  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
524  * an unsigned short.
525  */
526 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
527
528 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
529 {
530         /*
531          * The ID of the root cgroup is 0, but memcg treat 0 as an
532          * invalid ID, so we return (cgroup_id + 1).
533          */
534         return memcg->css.cgroup->id + 1;
535 }
536
537 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
538 {
539         struct cgroup_subsys_state *css;
540
541         css = css_from_id(id - 1, &mem_cgroup_subsys);
542         return mem_cgroup_from_css(css);
543 }
544
545 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
546 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
547
548 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
549 {
550         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
551                 struct mem_cgroup *memcg;
552                 struct cg_proto *cg_proto;
553
554                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
555
556                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
557                  * filled. It won't however, necessarily happen from
558                  * process context. So the test for root memcg given
559                  * the current task's memcg won't help us in this case.
560                  *
561                  * Respecting the original socket's memcg is a better
562                  * decision in this case.
563                  */
564                 if (sk->sk_cgrp) {
565                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
566                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
567                         return;
568                 }
569
570                 rcu_read_lock();
571                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
572                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
573                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
574                     memcg_proto_active(cg_proto) && css_tryget(&memcg->css)) {
575                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
576                 }
577                 rcu_read_unlock();
578         }
579 }
580 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
581
582 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
583 {
584         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
585                 struct mem_cgroup *memcg;
586                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
587                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
588                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
589         }
590 }
591
592 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
593 {
594         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
595                 return NULL;
596
597         return &memcg->tcp_mem;
598 }
599 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
600
601 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
602 {
603         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
604                 return;
605         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
606 }
607 #else
608 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
609 {
610 }
611 #endif
612
613 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
614 /*
615  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
616  * The main reason for not using cgroup id for this:
617  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
618  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
619  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
620  *  200 entry array for that.
621  *
622  * The current size of the caches array is stored in
623  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
624  * increase it.
625  */
626 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
627 int memcg_limited_groups_array_size;
628
629 /*
630  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
631  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
632  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
633  * tunable, but that is strictly not necessary.
634  *
635  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
636  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
637  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
638  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
639  * increase ours as well if it increases.
640  */
641 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
642 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
643
644 /*
645  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
646  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
647  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
648  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
649  */
650 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
651 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
652
653 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
654 {
655         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
656                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
657                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg->kmemcg_id);
658         }
659         /*
660          * This check can't live in kmem destruction function,
661          * since the charges will outlive the cgroup
662          */
663         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
664 }
665 #else
666 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
667 {
668 }
669 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
670
671 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
672 {
673         disarm_sock_keys(memcg);
674         disarm_kmem_keys(memcg);
675 }
676
677 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
678
679 static struct mem_cgroup_per_zone *
680 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
681 {
682         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
683         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
684 }
685
686 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
687 {
688         return &memcg->css;
689 }
690
691 static struct mem_cgroup_per_zone *
692 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
693 {
694         int nid = page_to_nid(page);
695         int zid = page_zonenum(page);
696
697         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
698 }
699
700 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
701 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
702 {
703         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
704 }
705
706 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
707 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
708 {
709         int nid = page_to_nid(page);
710         int zid = page_zonenum(page);
711
712         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
713 }
714
715 static void
716 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
717                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
718                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
719                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
720 {
721         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
722         struct rb_node *parent = NULL;
723         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
724
725         if (mz->on_tree)
726                 return;
727
728         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
729         if (!mz->usage_in_excess)
730                 return;
731         while (*p) {
732                 parent = *p;
733                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
734                                         tree_node);
735                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
736                         p = &(*p)->rb_left;
737                 /*
738                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
739                  * limit by the same amount
740                  */
741                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
742                         p = &(*p)->rb_right;
743         }
744         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
745         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
746         mz->on_tree = true;
747 }
748
749 static void
750 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
751                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
752                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
753 {
754         if (!mz->on_tree)
755                 return;
756         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
757         mz->on_tree = false;
758 }
759
760 static void
761 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
762                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
763                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
764 {
765         spin_lock(&mctz->lock);
766         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
767         spin_unlock(&mctz->lock);
768 }
769
770
771 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
772 {
773         unsigned long long excess;
774         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
775         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
776         int nid = page_to_nid(page);
777         int zid = page_zonenum(page);
778         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
779
780         /*
781          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
782          * because their event counter is not touched.
783          */
784         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
785                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
786                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
787                 /*
788                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
789                  * mem is over its softlimit.
790                  */
791                 if (excess || mz->on_tree) {
792                         spin_lock(&mctz->lock);
793                         /* if on-tree, remove it */
794                         if (mz->on_tree)
795                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
796                         /*
797                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
798                          * If excess is 0, no tree ops.
799                          */
800                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
801                         spin_unlock(&mctz->lock);
802                 }
803         }
804 }
805
806 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
807 {
808         int node, zone;
809         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
810         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
811
812         for_each_node(node) {
813                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
814                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
815                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
816                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
817                 }
818         }
819 }
820
821 static struct mem_cgroup_per_zone *
822 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
823 {
824         struct rb_node *rightmost = NULL;
825         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
826
827 retry:
828         mz = NULL;
829         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
830         if (!rightmost)
831                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
832
833         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
834         /*
835          * Remove the node now but someone else can add it back,
836          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
837          * position in the tree.
838          */
839         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
840         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
841                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
842                 goto retry;
843 done:
844         return mz;
845 }
846
847 static struct mem_cgroup_per_zone *
848 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
849 {
850         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
851
852         spin_lock(&mctz->lock);
853         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
854         spin_unlock(&mctz->lock);
855         return mz;
856 }
857
858 /*
859  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
860  *
861  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
862  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
863  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
864  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
865  *
866  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
867  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
868  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
869  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
870  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
871  *
872  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
873  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
874  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
875  * implemented.
876  */
877 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
878                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
879 {
880         long val = 0;
881         int cpu;
882
883         get_online_cpus();
884         for_each_online_cpu(cpu)
885                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
886 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
887         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
888         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
889         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
890 #endif
891         put_online_cpus();
892         return val;
893 }
894
895 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
896                                          bool charge)
897 {
898         int val = (charge) ? 1 : -1;
899         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
900 }
901
902 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
903                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
904 {
905         unsigned long val = 0;
906         int cpu;
907
908         get_online_cpus();
909         for_each_online_cpu(cpu)
910                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
911 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
912         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
913         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
914         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
915 #endif
916         put_online_cpus();
917         return val;
918 }
919
920 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
921                                          struct page *page,
922                                          bool anon, int nr_pages)
923 {
924         preempt_disable();
925
926         /*
927          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
928          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
929          */
930         if (anon)
931                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
932                                 nr_pages);
933         else
934                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
935                                 nr_pages);
936
937         if (PageTransHuge(page))
938                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
939                                 nr_pages);
940
941         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
942         if (nr_pages > 0)
943                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
944         else {
945                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
946                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
947         }
948
949         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
950
951         preempt_enable();
952 }
953
954 unsigned long
955 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
956 {
957         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
958
959         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
960         return mz->lru_size[lru];
961 }
962
963 static unsigned long
964 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
965                         unsigned int lru_mask)
966 {
967         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
968         enum lru_list lru;
969         unsigned long ret = 0;
970
971         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
972
973         for_each_lru(lru) {
974                 if (BIT(lru) & lru_mask)
975                         ret += mz->lru_size[lru];
976         }
977         return ret;
978 }
979
980 static unsigned long
981 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
982                         int nid, unsigned int lru_mask)
983 {
984         u64 total = 0;
985         int zid;
986
987         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
988                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
989                                                 nid, zid, lru_mask);
990
991         return total;
992 }
993
994 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
995                         unsigned int lru_mask)
996 {
997         int nid;
998         u64 total = 0;
999
1000         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
1001                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
1002         return total;
1003 }
1004
1005 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
1006                                        enum mem_cgroup_events_target target)
1007 {
1008         unsigned long val, next;
1009
1010         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
1011         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
1012         /* from time_after() in jiffies.h */
1013         if ((long)next - (long)val < 0) {
1014                 switch (target) {
1015                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
1016                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
1017                         break;
1018                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
1019                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
1020                         break;
1021                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
1022                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
1023                         break;
1024                 default:
1025                         break;
1026                 }
1027                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
1028                 return true;
1029         }
1030         return false;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Check events in order.
1035  *
1036  */
1037 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1038 {
1039         preempt_disable();
1040         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1041         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1042                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1043                 bool do_softlimit;
1044                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1045
1046                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1047                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1048 #if MAX_NUMNODES > 1
1049                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1050                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1051 #endif
1052                 preempt_enable();
1053
1054                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1055                 if (unlikely(do_softlimit))
1056                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1057 #if MAX_NUMNODES > 1
1058                 if (unlikely(do_numainfo))
1059                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1060 #endif
1061         } else
1062                 preempt_enable();
1063 }
1064
1065 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1066 {
1067         /*
1068          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1069          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1070          * So this can be called with p == NULL.
1071          */
1072         if (unlikely(!p))
1073                 return NULL;
1074
1075         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, mem_cgroup_subsys_id));
1076 }
1077
1078 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1079 {
1080         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1081
1082         if (!mm)
1083                 return NULL;
1084         /*
1085          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
1086          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
1087          * pessimistic (rather than adding locks here).
1088          */
1089         rcu_read_lock();
1090         do {
1091                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1092                 if (unlikely(!memcg))
1093                         break;
1094         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1095         rcu_read_unlock();
1096         return memcg;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1101  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1102  *
1103  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1104  */
1105 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1106                 struct mem_cgroup *last_visited)
1107 {
1108         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1109
1110         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1111 skip_node:
1112         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1113
1114         /*
1115          * Even if we found a group we have to make sure it is
1116          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1117          * skipped and we should continue the tree walk.
1118          * last_visited css is safe to use because it is
1119          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1120          */
1121         if (next_css) {
1122                 if ((next_css->flags & CSS_ONLINE) && css_tryget(next_css))
1123                         return mem_cgroup_from_css(next_css);
1124                 else {
1125                         prev_css = next_css;
1126                         goto skip_node;
1127                 }
1128         }
1129
1130         return NULL;
1131 }
1132
1133 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1134 {
1135         /*
1136          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1137          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1138          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1139          */
1140         atomic_inc(&root->dead_count);
1141 }
1142
1143 static struct mem_cgroup *
1144 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1145                      struct mem_cgroup *root,
1146                      int *sequence)
1147 {
1148         struct mem_cgroup *position = NULL;
1149         /*
1150          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1151          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1152          *
1153          * If the iterator is valid, we may still race with an
1154          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1155          * released, tryget will fail if we lost the race.
1156          */
1157         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1158         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1159                 smp_rmb();
1160                 position = iter->last_visited;
1161                 if (position && !css_tryget(&position->css))
1162                         position = NULL;
1163         }
1164         return position;
1165 }
1166
1167 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1168                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1169                                    struct mem_cgroup *new_position,
1170                                    int sequence)
1171 {
1172         if (last_visited)
1173                 css_put(&last_visited->css);
1174         /*
1175          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1176          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1177          * don't lose destruction events in between.  We could have
1178          * raced with the destruction of @new_position after all.
1179          */
1180         iter->last_visited = new_position;
1181         smp_wmb();
1182         iter->last_dead_count = sequence;
1183 }
1184
1185 /**
1186  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1187  * @root: hierarchy root
1188  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1189  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1190  *
1191  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1192  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1193  *
1194  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1195  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1196  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1197  *
1198  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1199  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1200  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1201  */
1202 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1203                                    struct mem_cgroup *prev,
1204                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1205 {
1206         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1207         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1208
1209         if (mem_cgroup_disabled())
1210                 return NULL;
1211
1212         if (!root)
1213                 root = root_mem_cgroup;
1214
1215         if (prev && !reclaim)
1216                 last_visited = prev;
1217
1218         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1219                 if (prev)
1220                         goto out_css_put;
1221                 return root;
1222         }
1223
1224         rcu_read_lock();
1225         while (!memcg) {
1226                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1227                 int uninitialized_var(seq);
1228
1229                 if (reclaim) {
1230                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
1231                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
1232                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1233
1234                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
1235                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1236                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1237                                 iter->last_visited = NULL;
1238                                 goto out_unlock;
1239                         }
1240
1241                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1242                 }
1243
1244                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1245
1246                 if (reclaim) {
1247                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, seq);
1248
1249                         if (!memcg)
1250                                 iter->generation++;
1251                         else if (!prev && memcg)
1252                                 reclaim->generation = iter->generation;
1253                 }
1254
1255                 if (prev && !memcg)
1256                         goto out_unlock;
1257         }
1258 out_unlock:
1259         rcu_read_unlock();
1260 out_css_put:
1261         if (prev && prev != root)
1262                 css_put(&prev->css);
1263
1264         return memcg;
1265 }
1266
1267 /**
1268  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1269  * @root: hierarchy root
1270  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1271  */
1272 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1273                            struct mem_cgroup *prev)
1274 {
1275         if (!root)
1276                 root = root_mem_cgroup;
1277         if (prev && prev != root)
1278                 css_put(&prev->css);
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1283  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1284  * be used for reference counting.
1285  */
1286 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1287         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1288              iter != NULL;                              \
1289              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1290
1291 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1292         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1293              iter != NULL;                              \
1294              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1295
1296 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1297 {
1298         struct mem_cgroup *memcg;
1299
1300         rcu_read_lock();
1301         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1302         if (unlikely(!memcg))
1303                 goto out;
1304
1305         switch (idx) {
1306         case PGFAULT:
1307                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1308                 break;
1309         case PGMAJFAULT:
1310                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1311                 break;
1312         default:
1313                 BUG();
1314         }
1315 out:
1316         rcu_read_unlock();
1317 }
1318 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1319
1320 /**
1321  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1322  * @zone: zone of the wanted lruvec
1323  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1324  *
1325  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1326  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1327  * is disabled.
1328  */
1329 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1330                                       struct mem_cgroup *memcg)
1331 {
1332         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1333         struct lruvec *lruvec;
1334
1335         if (mem_cgroup_disabled()) {
1336                 lruvec = &zone->lruvec;
1337                 goto out;
1338         }
1339
1340         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1341         lruvec = &mz->lruvec;
1342 out:
1343         /*
1344          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1345          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1346          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1347          */
1348         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1349                 lruvec->zone = zone;
1350         return lruvec;
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1355  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1356  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1357  *
1358  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1359  * 1. charge
1360  * 2. moving account
1361  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1362  * It is added to LRU before charge.
1363  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1364  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1365  */
1366
1367 /**
1368  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1369  * @page: the page
1370  * @zone: zone of the page
1371  */
1372 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1373 {
1374         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1375         struct mem_cgroup *memcg;
1376         struct page_cgroup *pc;
1377         struct lruvec *lruvec;
1378
1379         if (mem_cgroup_disabled()) {
1380                 lruvec = &zone->lruvec;
1381                 goto out;
1382         }
1383
1384         pc = lookup_page_cgroup(page);
1385         memcg = pc->mem_cgroup;
1386
1387         /*
1388          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1389          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1390          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1391          *
1392          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1393          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1394          * of pc->mem_cgroup safe.
1395          */
1396         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1397                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1398
1399         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1400         lruvec = &mz->lruvec;
1401 out:
1402         /*
1403          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1404          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1405          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1406          */
1407         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1408                 lruvec->zone = zone;
1409         return lruvec;
1410 }
1411
1412 /**
1413  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1414  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1415  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1416  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1417  *
1418  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1419  * lru list.
1420  */
1421 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1422                                 int nr_pages)
1423 {
1424         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1425         unsigned long *lru_size;
1426
1427         if (mem_cgroup_disabled())
1428                 return;
1429
1430         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1431         lru_size = mz->lru_size + lru;
1432         *lru_size += nr_pages;
1433         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1434 }
1435
1436 /*
1437  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1438  * hierarchy subtree
1439  */
1440 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1441                                   struct mem_cgroup *memcg)
1442 {
1443         if (root_memcg == memcg)
1444                 return true;
1445         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1446                 return false;
1447         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1448 }
1449
1450 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1451                                        struct mem_cgroup *memcg)
1452 {
1453         bool ret;
1454
1455         rcu_read_lock();
1456         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1457         rcu_read_unlock();
1458         return ret;
1459 }
1460
1461 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1462                         const struct mem_cgroup *memcg)
1463 {
1464         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1465         struct task_struct *p;
1466         bool ret;
1467
1468         p = find_lock_task_mm(task);
1469         if (p) {
1470                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1471                 task_unlock(p);
1472         } else {
1473                 /*
1474                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1475                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1476                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1477                  */
1478                 rcu_read_lock();
1479                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1480                 if (curr)
1481                         css_get(&curr->css);
1482                 rcu_read_unlock();
1483         }
1484         if (!curr)
1485                 return false;
1486         /*
1487          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1488          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1489          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1490          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1491          */
1492         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1493         css_put(&curr->css);
1494         return ret;
1495 }
1496
1497 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1498 {
1499         unsigned long inactive_ratio;
1500         unsigned long inactive;
1501         unsigned long active;
1502         unsigned long gb;
1503
1504         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1505         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1506
1507         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1508         if (gb)
1509                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1510         else
1511                 inactive_ratio = 1;
1512
1513         return inactive * inactive_ratio < active;
1514 }
1515
1516 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1517         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1518
1519 /**
1520  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1521  * @memcg: the memory cgroup
1522  *
1523  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1524  * pages.
1525  */
1526 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1527 {
1528         unsigned long long margin;
1529
1530         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1531         if (do_swap_account)
1532                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1533         return margin >> PAGE_SHIFT;
1534 }
1535
1536 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1537 {
1538         /* root ? */
1539         if (!css_parent(&memcg->css))
1540                 return vm_swappiness;
1541
1542         return memcg->swappiness;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1547  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1548  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1549  * rcu_read_lock(), like this:
1550  *
1551  *         CPU-A                                    CPU-B
1552  *                                              rcu_read_lock()
1553  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1554  *                                                   take heavy locks.
1555  *         synchronize_rcu()                    update something.
1556  *                                              rcu_read_unlock()
1557  *         start move here.
1558  */
1559
1560 /* for quick checking without looking up memcg */
1561 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1562
1563 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1564 {
1565         atomic_inc(&memcg_moving);
1566         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1567         synchronize_rcu();
1568 }
1569
1570 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1571 {
1572         /*
1573          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1574          * We check NULL in callee rather than caller.
1575          */
1576         if (memcg) {
1577                 atomic_dec(&memcg_moving);
1578                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1579         }
1580 }
1581
1582 /*
1583  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1584  *
1585  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1586  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1587  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1588  *
1589  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1590  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1591  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1592  */
1593
1594 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1595 {
1596         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1597         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1598 }
1599
1600 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1601 {
1602         struct mem_cgroup *from;
1603         struct mem_cgroup *to;
1604         bool ret = false;
1605         /*
1606          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1607          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1608          */
1609         spin_lock(&mc.lock);
1610         from = mc.from;
1611         to = mc.to;
1612         if (!from)
1613                 goto unlock;
1614
1615         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1616                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1617 unlock:
1618         spin_unlock(&mc.lock);
1619         return ret;
1620 }
1621
1622 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1623 {
1624         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1625                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1626                         DEFINE_WAIT(wait);
1627                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1628                         /* moving charge context might have finished. */
1629                         if (mc.moving_task)
1630                                 schedule();
1631                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1632                         return true;
1633                 }
1634         }
1635         return false;
1636 }
1637
1638 /*
1639  * Take this lock when
1640  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1641  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1642  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1643  */
1644 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1645                                   unsigned long *flags)
1646 {
1647         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1648 }
1649
1650 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1651                                 unsigned long *flags)
1652 {
1653         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1654 }
1655
1656 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1657 /**
1658  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1659  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1660  * @p: Task that is going to be killed
1661  *
1662  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1663  * enabled
1664  */
1665 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1666 {
1667         /*
1668          * protects memcg_name and makes sure that parallel ooms do not
1669          * interleave
1670          */
1671         static DEFINE_SPINLOCK(oom_info_lock);
1672         struct cgroup *task_cgrp;
1673         struct cgroup *mem_cgrp;
1674         static char memcg_name[PATH_MAX];
1675         int ret;
1676         struct mem_cgroup *iter;
1677         unsigned int i;
1678
1679         if (!p)
1680                 return;
1681
1682         spin_lock(&oom_info_lock);
1683         rcu_read_lock();
1684
1685         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1686         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1687
1688         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1689         if (ret < 0) {
1690                 /*
1691                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1692                  * But we'll still print out the usage information
1693                  */
1694                 rcu_read_unlock();
1695                 goto done;
1696         }
1697         rcu_read_unlock();
1698
1699         pr_info("Task in %s killed", memcg_name);
1700
1701         rcu_read_lock();
1702         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1703         if (ret < 0) {
1704                 rcu_read_unlock();
1705                 goto done;
1706         }
1707         rcu_read_unlock();
1708
1709         /*
1710          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1711          */
1712         pr_cont(" as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1713 done:
1714
1715         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1716                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1717                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1718                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1719         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1720                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1721                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1722                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1723         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1724                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1725                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1726                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1727
1728         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1729                 pr_info("Memory cgroup stats");
1730
1731                 rcu_read_lock();
1732                 ret = cgroup_path(iter->css.cgroup, memcg_name, PATH_MAX);
1733                 if (!ret)
1734                         pr_cont(" for %s", memcg_name);
1735                 rcu_read_unlock();
1736                 pr_cont(":");
1737
1738                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1739                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1740                                 continue;
1741                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1742                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1743                 }
1744
1745                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1746                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1747                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1748
1749                 pr_cont("\n");
1750         }
1751         spin_unlock(&oom_info_lock);
1752 }
1753
1754 /*
1755  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1756  * 1(self count) if no children.
1757  */
1758 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1759 {
1760         int num = 0;
1761         struct mem_cgroup *iter;
1762
1763         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1764                 num++;
1765         return num;
1766 }
1767
1768 /*
1769  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1770  */
1771 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1772 {
1773         u64 limit;
1774
1775         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1776
1777         /*
1778          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1779          */
1780         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1781                 u64 memsw;
1782
1783                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1784                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1785
1786                 /*
1787                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1788                  * available to this memcg, return that limit.
1789                  */
1790                 limit = min(limit, memsw);
1791         }
1792
1793         return limit;
1794 }
1795
1796 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1797                                      int order)
1798 {
1799         struct mem_cgroup *iter;
1800         unsigned long chosen_points = 0;
1801         unsigned long totalpages;
1802         unsigned int points = 0;
1803         struct task_struct *chosen = NULL;
1804
1805         /*
1806          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1807          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1808          * quickly exit and free its memory.
1809          */
1810         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1811                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1812                 return;
1813         }
1814
1815         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1816         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1817         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1818                 struct css_task_iter it;
1819                 struct task_struct *task;
1820
1821                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1822                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1823                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1824                                                         false)) {
1825                         case OOM_SCAN_SELECT:
1826                                 if (chosen)
1827                                         put_task_struct(chosen);
1828                                 chosen = task;
1829                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1830                                 get_task_struct(chosen);
1831                                 /* fall through */
1832                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1833                                 continue;
1834                         case OOM_SCAN_ABORT:
1835                                 css_task_iter_end(&it);
1836                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1837                                 if (chosen)
1838                                         put_task_struct(chosen);
1839                                 return;
1840                         case OOM_SCAN_OK:
1841                                 break;
1842                         };
1843                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1844                         if (points > chosen_points) {
1845                                 if (chosen)
1846                                         put_task_struct(chosen);
1847                                 chosen = task;
1848                                 chosen_points = points;
1849                                 get_task_struct(chosen);
1850                         }
1851                 }
1852                 css_task_iter_end(&it);
1853         }
1854
1855         if (!chosen)
1856                 return;
1857         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1858         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1859                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1860 }
1861
1862 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1863                                         gfp_t gfp_mask,
1864                                         unsigned long flags)
1865 {
1866         unsigned long total = 0;
1867         bool noswap = false;
1868         int loop;
1869
1870         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1871                 noswap = true;
1872         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1873                 noswap = true;
1874
1875         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1876                 if (loop)
1877                         drain_all_stock_async(memcg);
1878                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1879                 /*
1880                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1881                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1882                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1883                  */
1884                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1885                         break;
1886                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1887                         break;
1888                 /*
1889                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1890                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1891                  */
1892                 if (loop && !total)
1893                         break;
1894         }
1895         return total;
1896 }
1897
1898 /**
1899  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1900  * @memcg: the target memcg
1901  * @nid: the node ID to be checked.
1902  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1903  *
1904  * This function returns whether the specified memcg contains any
1905  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1906  * pages in the node.
1907  */
1908 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1909                 int nid, bool noswap)
1910 {
1911         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1912                 return true;
1913         if (noswap || !total_swap_pages)
1914                 return false;
1915         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1916                 return true;
1917         return false;
1918
1919 }
1920 #if MAX_NUMNODES > 1
1921
1922 /*
1923  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1924  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1925  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1926  *
1927  */
1928 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1929 {
1930         int nid;
1931         /*
1932          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1933          * pagein/pageout changes since the last update.
1934          */
1935         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1936                 return;
1937         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1938                 return;
1939
1940         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1941         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1942
1943         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1944
1945                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1946                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1947         }
1948
1949         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1950         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1951 }
1952
1953 /*
1954  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1955  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1956  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1957  *
1958  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1959  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1960  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1961  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1962  *
1963  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1964  */
1965 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1966 {
1967         int node;
1968
1969         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1970         node = memcg->last_scanned_node;
1971
1972         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1973         if (node == MAX_NUMNODES)
1974                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1975         /*
1976          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1977          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1978          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1979          * we use curret node.
1980          */
1981         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1982                 node = numa_node_id();
1983
1984         memcg->last_scanned_node = node;
1985         return node;
1986 }
1987
1988 /*
1989  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1990  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1991  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1992  * enough new information. We need to do double check.
1993  */
1994 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1995 {
1996         int nid;
1997
1998         /*
1999          * quick check...making use of scan_node.
2000          * We can skip unused nodes.
2001          */
2002         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
2003                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
2004                      nid < MAX_NUMNODES;
2005                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
2006
2007                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2008                                 return true;
2009                 }
2010         }
2011         /*
2012          * Check rest of nodes.
2013          */
2014         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2015                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
2016                         continue;
2017                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2018                         return true;
2019         }
2020         return false;
2021 }
2022
2023 #else
2024 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
2025 {
2026         return 0;
2027 }
2028
2029 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2030 {
2031         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
2032 }
2033 #endif
2034
2035 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
2036                                    struct zone *zone,
2037                                    gfp_t gfp_mask,
2038                                    unsigned long *total_scanned)
2039 {
2040         struct mem_cgroup *victim = NULL;
2041         int total = 0;
2042         int loop = 0;
2043         unsigned long excess;
2044         unsigned long nr_scanned;
2045         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2046                 .zone = zone,
2047                 .priority = 0,
2048         };
2049
2050         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2051
2052         while (1) {
2053                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2054                 if (!victim) {
2055                         loop++;
2056                         if (loop >= 2) {
2057                                 /*
2058                                  * If we have not been able to reclaim
2059                                  * anything, it might because there are
2060                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2061                                  */
2062                                 if (!total)
2063                                         break;
2064                                 /*
2065                                  * We want to do more targeted reclaim.
2066                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2067                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2068                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2069                                  */
2070                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2071                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2072                                         break;
2073                         }
2074                         continue;
2075                 }
2076                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2077                         continue;
2078                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2079                                                      zone, &nr_scanned);
2080                 *total_scanned += nr_scanned;
2081                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2082                         break;
2083         }
2084         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2085         return total;
2086 }
2087
2088 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2089 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2090         .name = "memcg_oom_lock",
2091 };
2092 #endif
2093
2094 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2095
2096 /*
2097  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2098  * If someone is running, return false.
2099  */
2100 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2101 {
2102         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2103
2104         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2105
2106         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2107                 if (iter->oom_lock) {
2108                         /*
2109                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2110                          * so we cannot give a lock.
2111                          */
2112                         failed = iter;
2113                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2114                         break;
2115                 } else
2116                         iter->oom_lock = true;
2117         }
2118
2119         if (failed) {
2120                 /*
2121                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2122                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2123                  */
2124                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2125                         if (iter == failed) {
2126                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2127                                 break;
2128                         }
2129                         iter->oom_lock = false;
2130                 }
2131         } else
2132                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2133
2134         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2135
2136         return !failed;
2137 }
2138
2139 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2140 {
2141         struct mem_cgroup *iter;
2142
2143         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2144         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2145         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2146                 iter->oom_lock = false;
2147         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2148 }
2149
2150 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2151 {
2152         struct mem_cgroup *iter;
2153
2154         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2155                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2156 }
2157
2158 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2159 {
2160         struct mem_cgroup *iter;
2161
2162         /*
2163          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2164          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2165          * atomic_add_unless() here.
2166          */
2167         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2168                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2169 }
2170
2171 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2172
2173 struct oom_wait_info {
2174         struct mem_cgroup *memcg;
2175         wait_queue_t    wait;
2176 };
2177
2178 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2179         unsigned mode, int sync, void *arg)
2180 {
2181         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2182         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2183         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2184
2185         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2186         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2187
2188         /*
2189          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2190          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2191          */
2192         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2193                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2194                 return 0;
2195         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2196 }
2197
2198 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2199 {
2200         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2201         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2202         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2203 }
2204
2205 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2206 {
2207         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2208                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2209 }
2210
2211 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2212 {
2213         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2214                 return;
2215         /*
2216          * We are in the middle of the charge context here, so we
2217          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2218          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2219          *
2220          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2221          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2222          * invocation might not even be necessary.
2223          *
2224          * That's why we don't do anything here except remember the
2225          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2226          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2227          * and when we know whether the fault was overall successful.
2228          */
2229         css_get(&memcg->css);
2230         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2231         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2232         current->memcg_oom.order = order;
2233 }
2234
2235 /**
2236  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2237  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2238  *
2239  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2240  * handler was enabled.
2241  *
2242  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2243  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2244  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2245  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2246  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2247  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2248  *
2249  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2250  * completed, %false otherwise.
2251  */
2252 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2253 {
2254         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2255         struct oom_wait_info owait;
2256         bool locked;
2257
2258         /* OOM is global, do not handle */
2259         if (!memcg)
2260                 return false;
2261
2262         if (!handle)
2263                 goto cleanup;
2264
2265         owait.memcg = memcg;
2266         owait.wait.flags = 0;
2267         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2268         owait.wait.private = current;
2269         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2270
2271         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2272         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2273
2274         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2275
2276         if (locked)
2277                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2278
2279         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2280                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2281                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2282                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2283                                          current->memcg_oom.order);
2284         } else {
2285                 schedule();
2286                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2287                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2288         }
2289
2290         if (locked) {
2291                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2292                 /*
2293                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2294                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2295                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2296                  */
2297                 memcg_oom_recover(memcg);
2298         }
2299 cleanup:
2300         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2301         css_put(&memcg->css);
2302         return true;
2303 }
2304
2305 /*
2306  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
2307  * generalized to update other statistics as well.
2308  *
2309  * Notes: Race condition
2310  *
2311  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
2312  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2313  * to do so _always_.
2314  *
2315  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2316  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2317  * are no race with "charge".
2318  *
2319  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2320  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2321  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2322  * by flags.
2323  *
2324  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2325  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
2326  * If there is, we take a lock.
2327  */
2328
2329 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2330                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2331 {
2332         struct mem_cgroup *memcg;
2333         struct page_cgroup *pc;
2334
2335         pc = lookup_page_cgroup(page);
2336 again:
2337         memcg = pc->mem_cgroup;
2338         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2339                 return;
2340         /*
2341          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2342          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2343          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2344          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
2345          */
2346         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
2347                 return;
2348
2349         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2350         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2351                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2352                 goto again;
2353         }
2354         *locked = true;
2355 }
2356
2357 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2358 {
2359         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2360
2361         /*
2362          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2363          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2364          * should take move_lock_mem_cgroup().
2365          */
2366         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2367 }
2368
2369 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2370                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2371 {
2372         struct mem_cgroup *memcg;
2373         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2374         unsigned long uninitialized_var(flags);
2375
2376         if (mem_cgroup_disabled())
2377                 return;
2378
2379         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2380         memcg = pc->mem_cgroup;
2381         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2382                 return;
2383
2384         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2385 }
2386
2387 /*
2388  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2389  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2390  */
2391 #define CHARGE_BATCH    32U
2392 struct memcg_stock_pcp {
2393         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2394         unsigned int nr_pages;
2395         struct work_struct work;
2396         unsigned long flags;
2397 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2398 };
2399 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2400 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2401
2402 /**
2403  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2404  * @memcg: memcg to consume from.
2405  * @nr_pages: how many pages to charge.
2406  *
2407  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2408  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2409  * service an allocation will refill the stock.
2410  *
2411  * returns true if successful, false otherwise.
2412  */
2413 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2414 {
2415         struct memcg_stock_pcp *stock;
2416         bool ret = true;
2417
2418         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2419                 return false;
2420
2421         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2422         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2423                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2424         else /* need to call res_counter_charge */
2425                 ret = false;
2426         put_cpu_var(memcg_stock);
2427         return ret;
2428 }
2429
2430 /*
2431  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2432  */
2433 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2434 {
2435         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2436
2437         if (stock->nr_pages) {
2438                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2439
2440                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2441                 if (do_swap_account)
2442                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2443                 stock->nr_pages = 0;
2444         }
2445         stock->cached = NULL;
2446 }
2447
2448 /*
2449  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2450  * a thread which is pinned to local cpu.
2451  */
2452 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2453 {
2454         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2455         drain_stock(stock);
2456         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2457 }
2458
2459 static void __init memcg_stock_init(void)
2460 {
2461         int cpu;
2462
2463         for_each_possible_cpu(cpu) {
2464                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2465                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2466                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2467         }
2468 }
2469
2470 /*
2471  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2472  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2473  */
2474 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2475 {
2476         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2477
2478         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2479                 drain_stock(stock);
2480                 stock->cached = memcg;
2481         }
2482         stock->nr_pages += nr_pages;
2483         put_cpu_var(memcg_stock);
2484 }
2485
2486 /*
2487  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2488  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2489  * until the work is done.
2490  */
2491 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2492 {
2493         int cpu, curcpu;
2494
2495         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2496         get_online_cpus();
2497         curcpu = get_cpu();
2498         for_each_online_cpu(cpu) {
2499                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2500                 struct mem_cgroup *memcg;
2501
2502                 memcg = stock->cached;
2503                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2504                         continue;
2505                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2506                         continue;
2507                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2508                         if (cpu == curcpu)
2509                                 drain_local_stock(&stock->work);
2510                         else
2511                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2512                 }
2513         }
2514         put_cpu();
2515
2516         if (!sync)
2517                 goto out;
2518
2519         for_each_online_cpu(cpu) {
2520                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2521                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2522                         flush_work(&stock->work);
2523         }
2524 out:
2525         put_online_cpus();
2526 }
2527
2528 /*
2529  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2530  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2531  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2532  * it.
2533  */
2534 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2535 {
2536         /*
2537          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2538          */
2539         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2540                 return;
2541         drain_all_stock(root_memcg, false);
2542         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2543 }
2544
2545 /* This is a synchronous drain interface. */
2546 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2547 {
2548         /* called when force_empty is called */
2549         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2550         drain_all_stock(root_memcg, true);
2551         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2552 }
2553
2554 /*
2555  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2556  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2557  */
2558 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2559 {
2560         int i;
2561
2562         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2563         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2564                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2565
2566                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2567                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2568         }
2569         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2570                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2571
2572                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2573                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2574         }
2575         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2576 }
2577
2578 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2579                                         unsigned long action,
2580                                         void *hcpu)
2581 {
2582         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2583         struct memcg_stock_pcp *stock;
2584         struct mem_cgroup *iter;
2585
2586         if (action == CPU_ONLINE)
2587                 return NOTIFY_OK;
2588
2589         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2590                 return NOTIFY_OK;
2591
2592         for_each_mem_cgroup(iter)
2593                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2594
2595         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2596         drain_stock(stock);
2597         return NOTIFY_OK;
2598 }
2599
2600
2601 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2602 enum {
2603         CHARGE_OK,              /* success */
2604         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2605         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2606         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2607 };
2608
2609 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2610                                 unsigned int nr_pages, unsigned int min_pages,
2611                                 bool invoke_oom)
2612 {
2613         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2614         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2615         struct res_counter *fail_res;
2616         unsigned long flags = 0;
2617         int ret;
2618
2619         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2620
2621         if (likely(!ret)) {
2622                 if (!do_swap_account)
2623                         return CHARGE_OK;
2624                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2625                 if (likely(!ret))
2626                         return CHARGE_OK;
2627
2628                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2629                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2630                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2631         } else
2632                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2633         /*
2634          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2635          * single page instead.
2636          */
2637         if (nr_pages > min_pages)
2638                 return CHARGE_RETRY;
2639
2640         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2641                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2642
2643         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2644                 return CHARGE_NOMEM;
2645
2646         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2647         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2648                 return CHARGE_RETRY;
2649         /*
2650          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2651          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2652          * before killing the task.
2653          *
2654          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2655          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2656          * to regular pages anyway in case of failure.
2657          */
2658         if (nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) && ret)
2659                 return CHARGE_RETRY;
2660
2661         /*
2662          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2663          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2664          */
2665         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2666                 return CHARGE_RETRY;
2667
2668         if (invoke_oom)
2669                 mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize));
2670
2671         return CHARGE_NOMEM;
2672 }
2673
2674 /*
2675  * __mem_cgroup_try_charge() does
2676  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2677  * 2. update res_counter
2678  * 3. call memory reclaim if necessary.
2679  *
2680  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2681  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2682  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2683  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2684  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2685  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2686  *
2687  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2688  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2689  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2690  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2691  *
2692  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2693  * the oom-killer can be invoked.
2694  */
2695 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2696                                    gfp_t gfp_mask,
2697                                    unsigned int nr_pages,
2698                                    struct mem_cgroup **ptr,
2699                                    bool oom)
2700 {
2701         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2702         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2703         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2704         int ret;
2705
2706         /*
2707          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2708          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2709          * MEMDIE process.
2710          */
2711         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2712                      || fatal_signal_pending(current)))
2713                 goto bypass;
2714
2715         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2716                 goto nomem;
2717
2718         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2719                 oom = false;
2720
2721         /*
2722          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2723          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2724          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2725          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2726          */
2727         if (!*ptr && !mm)
2728                 *ptr = root_mem_cgroup;
2729 again:
2730         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2731                 memcg = *ptr;
2732                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2733                         goto done;
2734                 if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2735                         goto done;
2736                 css_get(&memcg->css);
2737         } else {
2738                 struct task_struct *p;
2739
2740                 rcu_read_lock();
2741                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2742                 /*
2743                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2744                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2745                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2746                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2747                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2748                  * small race, here.
2749                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2750                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2751                  */
2752                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2753                 if (!memcg)
2754                         memcg = root_mem_cgroup;
2755                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2756                         rcu_read_unlock();
2757                         goto done;
2758                 }
2759                 if (consume_stock(memcg, nr_pages)) {
2760                         /*
2761                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2762                          * But considering how consume_stok works, it's not
2763                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2764                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2765                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2766                          * calling consume_stock().
2767                          */
2768                         rcu_read_unlock();
2769                         goto done;
2770                 }
2771                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2772                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2773                         rcu_read_unlock();
2774                         goto again;
2775                 }
2776                 rcu_read_unlock();
2777         }
2778
2779         do {
2780                 bool invoke_oom = oom && !nr_oom_retries;
2781
2782                 /* If killed, bypass charge */
2783                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2784                         css_put(&memcg->css);
2785                         goto bypass;
2786                 }
2787
2788                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch,
2789                                            nr_pages, invoke_oom);
2790                 switch (ret) {
2791                 case CHARGE_OK:
2792                         break;
2793                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2794                         batch = nr_pages;
2795                         css_put(&memcg->css);
2796                         memcg = NULL;
2797                         goto again;
2798                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2799                         css_put(&memcg->css);
2800                         goto nomem;
2801                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2802                         if (!oom || invoke_oom) {
2803                                 css_put(&memcg->css);
2804                                 goto nomem;
2805                         }
2806                         nr_oom_retries--;
2807                         break;
2808                 }
2809         } while (ret != CHARGE_OK);
2810
2811         if (batch > nr_pages)
2812                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2813         css_put(&memcg->css);
2814 done:
2815         *ptr = memcg;
2816         return 0;
2817 nomem:
2818         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2819                 *ptr = NULL;
2820                 return -ENOMEM;
2821         }
2822 bypass:
2823         *ptr = root_mem_cgroup;
2824         return -EINTR;
2825 }
2826
2827 /*
2828  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2829  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2830  * gotten by try_charge().
2831  */
2832 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2833                                        unsigned int nr_pages)
2834 {
2835         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2836                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2837
2838                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2839                 if (do_swap_account)
2840                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2841         }
2842 }
2843
2844 /*
2845  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2846  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2847  */
2848 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2849                                         unsigned int nr_pages)
2850 {
2851         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2852
2853         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2854                 return;
2855
2856         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2857         if (do_swap_account)
2858                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2859                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2860 }
2861
2862 /*
2863  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2864  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling css_tryget if
2865  * the mem_cgroup is used for charging. (dropping refcnt from swap can be
2866  * called against removed memcg.)
2867  */
2868 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2869 {
2870         /* ID 0 is unused ID */
2871         if (!id)
2872                 return NULL;
2873         return mem_cgroup_from_id(id);
2874 }
2875
2876 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2877 {
2878         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2879         struct page_cgroup *pc;
2880         unsigned short id;
2881         swp_entry_t ent;
2882
2883         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2884
2885         pc = lookup_page_cgroup(page);
2886         lock_page_cgroup(pc);
2887         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2888                 memcg = pc->mem_cgroup;
2889                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2890                         memcg = NULL;
2891         } else if (PageSwapCache(page)) {
2892                 ent.val = page_private(page);
2893                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2894                 rcu_read_lock();
2895                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2896                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2897                         memcg = NULL;
2898                 rcu_read_unlock();
2899         }
2900         unlock_page_cgroup(pc);
2901         return memcg;
2902 }
2903
2904 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2905                                        struct page *page,
2906                                        unsigned int nr_pages,
2907                                        enum charge_type ctype,
2908                                        bool lrucare)
2909 {
2910         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2911         struct zone *uninitialized_var(zone);
2912         struct lruvec *lruvec;
2913         bool was_on_lru = false;
2914         bool anon;
2915
2916         lock_page_cgroup(pc);
2917         VM_BUG_ON_PAGE(PageCgroupUsed(pc), page);
2918         /*
2919          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2920          * accessed by any other context at this point.
2921          */
2922
2923         /*
2924          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2925          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2926          */
2927         if (lrucare) {
2928                 zone = page_zone(page);
2929                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2930                 if (PageLRU(page)) {
2931                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2932                         ClearPageLRU(page);
2933                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2934                         was_on_lru = true;
2935                 }
2936         }
2937
2938         pc->mem_cgroup = memcg;
2939         /*
2940          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2941          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2942          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2943          * before USED bit, we need memory barrier here.
2944          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2945          */
2946         smp_wmb();
2947         SetPageCgroupUsed(pc);
2948
2949         if (lrucare) {
2950                 if (was_on_lru) {
2951                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2952                         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2953                         SetPageLRU(page);
2954                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2955                 }
2956                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2957         }
2958
2959         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2960                 anon = true;
2961         else
2962                 anon = false;
2963
2964         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2965         unlock_page_cgroup(pc);
2966
2967         /*
2968          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2969          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2970          * if they exceeds softlimit.
2971          */
2972         memcg_check_events(memcg, page);
2973 }
2974
2975 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2976
2977 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2978 static DEFINE_MUTEX(activate_kmem_mutex);
2979
2980 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2981 {
2982         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
2983                 memcg_kmem_is_active(memcg);
2984 }
2985
2986 /*
2987  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2988  * in the memcg_cache_params struct.
2989  */
2990 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2991 {
2992         struct kmem_cache *cachep;
2993
2994         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2995         cachep = p->root_cache;
2996         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2997 }
2998
2999 #ifdef CONFIG_SLABINFO
3000 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
3001 {
3002         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3003         struct memcg_cache_params *params;
3004
3005         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3006                 return -EIO;
3007
3008         print_slabinfo_header(m);
3009
3010         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3011         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
3012                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
3013         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3014
3015         return 0;
3016 }
3017 #endif
3018
3019 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
3020 {
3021         struct res_counter *fail_res;
3022         struct mem_cgroup *_memcg;
3023         int ret = 0;
3024
3025         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
3026         if (ret)
3027                 return ret;
3028
3029         _memcg = memcg;
3030         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp, size >> PAGE_SHIFT,
3031                                       &_memcg, oom_gfp_allowed(gfp));
3032
3033         if (ret == -EINTR)  {
3034                 /*
3035                  * __mem_cgroup_try_charge() chosed to bypass to root due to
3036                  * OOM kill or fatal signal.  Since our only options are to
3037                  * either fail the allocation or charge it to this cgroup, do
3038                  * it as a temporary condition. But we can't fail. From a
3039                  * kmem/slab perspective, the cache has already been selected,
3040                  * by mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
3041                  * our minds.
3042                  *
3043                  * This condition will only trigger if the task entered
3044                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed during
3045                  * __mem_cgroup_try_charge() above. Tasks that were already
3046                  * dying when the allocation triggers should have been already
3047                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
3048                  */
3049                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
3050                 if (do_swap_account)
3051                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
3052                                                   &fail_res);
3053                 ret = 0;
3054         } else if (ret)
3055                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
3056
3057         return ret;
3058 }
3059
3060 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
3061 {
3062         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
3063         if (do_swap_account)
3064                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
3065
3066         /* Not down to 0 */
3067         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
3068                 return;
3069
3070         /*
3071          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
3072          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
3073          * outliving the memcg existence.
3074          *
3075          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
3076          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
3077          */
3078         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
3079                 css_put(&memcg->css);
3080 }
3081
3082 /*
3083  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
3084  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
3085  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
3086  */
3087 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
3088 {
3089         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
3090 }
3091
3092 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
3093 {
3094         ssize_t size;
3095         if (num_groups <= 0)
3096                 return 0;
3097
3098         size = 2 * num_groups;
3099         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
3100                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
3101         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
3102                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
3103
3104         return size;
3105 }
3106
3107 /*
3108  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
3109  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
3110  * calling this.
3111  */
3112 void memcg_update_array_size(int num)
3113 {
3114         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
3115                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
3116 }
3117
3118 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w);
3119
3120 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
3121 {
3122         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
3123
3124         VM_BUG_ON(!is_root_cache(s));
3125
3126         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
3127                 int i;
3128                 struct memcg_cache_params *new_params;
3129                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
3130
3131                 size *= sizeof(void *);
3132                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3133
3134                 new_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3135                 if (!new_params)
3136                         return -ENOMEM;
3137
3138                 new_params->is_root_cache = true;
3139
3140                 /*
3141                  * There is the chance it will be bigger than
3142                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3143                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3144                  * have a bigger array.
3145                  *
3146                  * But if that is the case, the data after
3147                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3148                  */
3149                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3150                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3151                                 continue;
3152                         new_params->memcg_caches[i] =
3153                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3154                 }
3155
3156                 /*
3157                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3158                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3159                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3160                  *
3161                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3162                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3163                  * anyway.
3164                  */
3165                 rcu_assign_pointer(s->memcg_params, new_params);
3166                 if (cur_params)
3167                         kfree_rcu(cur_params, rcu_head);
3168         }
3169         return 0;
3170 }
3171
3172 int memcg_alloc_cache_params(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3173                              struct kmem_cache *root_cache)
3174 {
3175         size_t size;
3176
3177         if (!memcg_kmem_enabled())
3178                 return 0;
3179
3180         if (!memcg) {
3181                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3182                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3183         } else
3184                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3185
3186         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3187         if (!s->memcg_params)
3188                 return -ENOMEM;
3189
3190         if (memcg) {
3191                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3192                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3193                 INIT_WORK(&s->memcg_params->destroy,
3194                                 kmem_cache_destroy_work_func);
3195         } else
3196                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3197
3198         return 0;
3199 }
3200
3201 void memcg_free_cache_params(struct kmem_cache *s)
3202 {
3203         kfree(s->memcg_params);
3204 }
3205
3206 void memcg_register_cache(struct kmem_cache *s)
3207 {
3208         struct kmem_cache *root;
3209         struct mem_cgroup *memcg;
3210         int id;
3211
3212         if (is_root_cache(s))
3213                 return;
3214
3215         /*
3216          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3217          * array while we are modifying it.
3218          */
3219         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3220
3221         root = s->memcg_params->root_cache;
3222         memcg = s->memcg_params->memcg;
3223         id = memcg_cache_id(memcg);
3224
3225         css_get(&memcg->css);
3226
3227
3228         /*
3229          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
3230          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
3231          * initialized.
3232          */
3233         smp_wmb();
3234
3235         /*
3236          * Initialize the pointer to this cache in its parent's memcg_params
3237          * before adding it to the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3238          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3239          */
3240         VM_BUG_ON(root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3241         root->memcg_params->memcg_caches[id] = s;
3242
3243         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3244         list_add(&s->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3245         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3246 }
3247
3248 void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *s)
3249 {
3250         struct kmem_cache *root;
3251         struct mem_cgroup *memcg;
3252         int id;
3253
3254         if (is_root_cache(s))
3255                 return;
3256
3257         /*
3258          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3259          * array while we are modifying it.
3260          */
3261         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3262
3263         root = s->memcg_params->root_cache;
3264         memcg = s->memcg_params->memcg;
3265         id = memcg_cache_id(memcg);
3266
3267         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3268         list_del(&s->memcg_params->list);
3269         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3270
3271         /*
3272          * Clear the pointer to this cache in its parent's memcg_params only
3273          * after removing it from the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3274          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3275          */
3276         VM_BUG_ON(!root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3277         root->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3278
3279         css_put(&memcg->css);
3280 }
3281
3282 /*
3283  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3284  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3285  * enqueing new caches to be created.
3286  *
3287  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3288  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3289  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3290  * objects during debug.
3291  *
3292  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3293  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3294  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3295  * cache again, failing at the same point.
3296  *
3297  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3298  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3299  * inside the following two functions.
3300  */
3301 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3302 {
3303         VM_BUG_ON(!current->mm);
3304         current->memcg_kmem_skip_account++;
3305 }
3306
3307 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3308 {
3309         VM_BUG_ON(!current->mm);
3310         current->memcg_kmem_skip_account--;
3311 }
3312
3313 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w)
3314 {
3315         struct kmem_cache *cachep;
3316         struct memcg_cache_params *p;
3317
3318         p = container_of(w, struct memcg_cache_params, destroy);
3319
3320         cachep = memcg_params_to_cache(p);
3321
3322         /*
3323          * If we get down to 0 after shrink, we could delete right away.
3324          * However, memcg_release_pages() already puts us back in the workqueue
3325          * in that case. If we proceed deleting, we'll get a dangling
3326          * reference, and removing the object from the workqueue in that case
3327          * is unnecessary complication. We are not a fast path.
3328          *
3329          * Note that this case is fundamentally different from racing with
3330          * shrink_slab(): if memcg_cgroup_destroy_cache() is called in
3331          * kmem_cache_shrink, not only we would be reinserting a dead cache
3332          * into the queue, but doing so from inside the worker racing to
3333          * destroy it.
3334          *
3335          * So if we aren't down to zero, we'll just schedule a worker and try
3336          * again
3337          */
3338         if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) != 0) {
3339                 kmem_cache_shrink(cachep);
3340                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
3341                         return;
3342         } else
3343                 kmem_cache_destroy(cachep);
3344 }
3345
3346 void mem_cgroup_destroy_cache(struct kmem_cache *cachep)
3347 {
3348         if (!cachep->memcg_params->dead)
3349                 return;
3350
3351         /*
3352          * There are many ways in which we can get here.
3353          *
3354          * We can get to a memory-pressure situation while the delayed work is
3355          * still pending to run. The vmscan shrinkers can then release all
3356          * cache memory and get us to destruction. If this is the case, we'll
3357          * be executed twice, which is a bug (the second time will execute over
3358          * bogus data). In this case, cancelling the work should be fine.
3359          *
3360          * But we can also get here from the worker itself, if
3361          * kmem_cache_shrink is enough to shake all the remaining objects and
3362          * get the page count to 0. In this case, we'll deadlock if we try to
3363          * cancel the work (the worker runs with an internal lock held, which
3364          * is the same lock we would hold for cancel_work_sync().)
3365          *
3366          * Since we can't possibly know who got us here, just refrain from
3367          * running if there is already work pending
3368          */
3369         if (work_pending(&cachep->memcg_params->destroy))
3370                 return;
3371         /*
3372          * We have to defer the actual destroying to a workqueue, because
3373          * we might currently be in a context that cannot sleep.
3374          */
3375         schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3376 }
3377
3378 static struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3379                                                   struct kmem_cache *s)
3380 {
3381         struct kmem_cache *new;
3382         static char *tmp_name = NULL;
3383         static DEFINE_MUTEX(mutex);     /* protects tmp_name */
3384
3385         BUG_ON(!memcg_can_account_kmem(memcg));
3386
3387         mutex_lock(&mutex);
3388         /*
3389          * kmem_cache_create_memcg duplicates the given name and
3390          * cgroup_name for this name requires RCU context.
3391          * This static temporary buffer is used to prevent from
3392          * pointless shortliving allocation.
3393          */
3394         if (!tmp_name) {
3395                 tmp_name = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3396                 if (!tmp_name)
3397                         return NULL;
3398         }
3399
3400         rcu_read_lock();
3401         snprintf(tmp_name, PATH_MAX, "%s(%d:%s)", s->name,
3402                          memcg_cache_id(memcg), cgroup_name(memcg->css.cgroup));
3403         rcu_read_unlock();
3404
3405         new = kmem_cache_create_memcg(memcg, tmp_name, s->object_size, s->align,
3406                                       (s->flags & ~SLAB_PANIC), s->ctor, s);
3407
3408         if (new)
3409                 new->allocflags |= __GFP_KMEMCG;
3410         else
3411                 new = s;
3412
3413         mutex_unlock(&mutex);
3414         return new;
3415 }
3416
3417 void kmem_cache_destroy_memcg_children(struct kmem_cache *s)
3418 {
3419         struct kmem_cache *c;
3420         int i;
3421
3422         if (!s->memcg_params)
3423                 return;
3424         if (!s->memcg_params->is_root_cache)
3425                 return;
3426
3427         /*
3428          * If the cache is being destroyed, we trust that there is no one else
3429          * requesting objects from it. Even if there are, the sanity checks in
3430          * kmem_cache_destroy should caught this ill-case.
3431          *
3432          * Still, we don't want anyone else freeing memcg_caches under our
3433          * noses, which can happen if a new memcg comes to life. As usual,
3434          * we'll take the activate_kmem_mutex to protect ourselves against
3435          * this.
3436          */
3437         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
3438         for_each_memcg_cache_index(i) {
3439                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3440                 if (!c)
3441                         continue;
3442
3443                 /*
3444                  * We will now manually delete the caches, so to avoid races
3445                  * we need to cancel all pending destruction workers and
3446                  * proceed with destruction ourselves.
3447                  *
3448                  * kmem_cache_destroy() will call kmem_cache_shrink internally,
3449                  * and that could spawn the workers again: it is likely that
3450                  * the cache still have active pages until this very moment.
3451                  * This would lead us back to mem_cgroup_destroy_cache.
3452                  *
3453                  * But that will not execute at all if the "dead" flag is not
3454                  * set, so flip it down to guarantee we are in control.
3455                  */
3456                 c->memcg_params->dead = false;
3457                 cancel_work_sync(&c->memcg_params->destroy);
3458                 kmem_cache_destroy(c);
3459         }
3460         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
3461 }
3462
3463 struct create_work {
3464         struct mem_cgroup *memcg;
3465         struct kmem_cache *cachep;
3466         struct work_struct work;
3467 };
3468
3469 static void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3470 {
3471         struct kmem_cache *cachep;
3472         struct memcg_cache_params *params;
3473
3474         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3475                 return;
3476
3477         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3478         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3479                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3480                 cachep->memcg_params->dead = true;
3481                 schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3482         }
3483         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3484 }
3485
3486 static void memcg_create_cache_work_func(struct work_struct *w)
3487 {
3488         struct create_work *cw;
3489
3490         cw = container_of(w, struct create_work, work);
3491         memcg_create_kmem_cache(cw->memcg, cw->cachep);
3492         css_put(&cw->memcg->css);
3493         kfree(cw);
3494 }
3495
3496 /*
3497  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3498  */
3499 static void __memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3500                                          struct kmem_cache *cachep)
3501 {
3502         struct create_work *cw;
3503
3504         cw = kmalloc(sizeof(struct create_work), GFP_NOWAIT);
3505         if (cw == NULL) {
3506                 css_put(&memcg->css);
3507                 return;
3508         }
3509
3510         cw->memcg = memcg;
3511         cw->cachep = cachep;
3512
3513         INIT_WORK(&cw->work, memcg_create_cache_work_func);
3514         schedule_work(&cw->work);
3515 }
3516
3517 static void memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3518                                        struct kmem_cache *cachep)
3519 {
3520         /*
3521          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3522          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3523          * in __memcg_create_cache_enqueue will recurse.
3524          *
3525          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3526          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3527          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3528          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3529          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3530          */
3531         memcg_stop_kmem_account();
3532         __memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3533         memcg_resume_kmem_account();
3534 }
3535 /*
3536  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3537  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3538  *
3539  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3540  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3541  * in a workqueue.
3542  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3543  * the original cache.
3544  *
3545  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3546  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3547  */
3548 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3549                                           gfp_t gfp)
3550 {
3551         struct mem_cgroup *memcg;
3552         struct kmem_cache *memcg_cachep;
3553
3554         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3555         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3556
3557         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3558                 return cachep;
3559
3560         rcu_read_lock();
3561         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3562
3563         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3564                 goto out;
3565
3566         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
3567         if (likely(memcg_cachep)) {
3568                 cachep = memcg_cachep;
3569                 goto out;
3570         }
3571
3572         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3573         if (!css_tryget(&memcg->css))
3574                 goto out;
3575         rcu_read_unlock();
3576
3577         /*
3578          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3579          * context), we could be be predictable and return right away.
3580          * This would guarantee that the allocation being performed
3581          * already belongs in the new cache.
3582          *
3583          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3584          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3585          * kmem_cache_dup, this means no further allocation could happen
3586          * with the slab_mutex held.
3587          *
3588          * Also, because cache creation issue get_online_cpus(), this
3589          * creates a lock chain: memcg_slab_mutex -> cpu_hotplug_mutex,
3590          * that ends up reversed during cpu hotplug. (cpuset allocates
3591          * a bunch of GFP_KERNEL memory during cpuup). Due to all that,
3592          * better to defer everything.
3593          */
3594         memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3595         return cachep;
3596 out:
3597         rcu_read_unlock();
3598         return cachep;
3599 }
3600 EXPORT_SYMBOL(__memcg_kmem_get_cache);
3601
3602 /*
3603  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3604  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3605  * need a further commit step to do the final arrangements.
3606  *
3607  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3608  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3609  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3610  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3611  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3612  * the compiled-out case as well.
3613  *
3614  * Returning true means the allocation is possible.
3615  */
3616 bool
3617 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3618 {
3619         struct mem_cgroup *memcg;
3620         int ret;
3621
3622         *_memcg = NULL;
3623
3624         /*
3625          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3626          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3627          * check here, since direct calls to the page allocator that are marked
3628          * with GFP_KMEMCG only happen outside memcg core. We are mostly
3629          * concerned with cache allocations, and by having this test at
3630          * memcg_kmem_get_cache, we are already able to relay the allocation to
3631          * the root cache and bypass the memcg cache altogether.
3632          *
3633          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3634          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3635          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3636          * the SLUB allocator:
3637          *
3638          *      memcg_stop_kmem_account();
3639          *      kmalloc(<large_number>)
3640          *      memcg_resume_kmem_account();
3641          *
3642          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3643          * since it will drive us directly to this function without passing
3644          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3645          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3646          * cache arrays. We bring this test here.
3647          */
3648         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3649                 return true;
3650
3651         memcg = try_get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3652
3653         /*
3654          * very rare case described in mem_cgroup_from_task. Unfortunately there
3655          * isn't much we can do without complicating this too much, and it would
3656          * be gfp-dependent anyway. Just let it go
3657          */
3658         if (unlikely(!memcg))
3659                 return true;
3660
3661         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3662                 css_put(&memcg->css);
3663                 return true;
3664         }
3665
3666         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3667         if (!ret)
3668                 *_memcg = memcg;
3669
3670         css_put(&memcg->css);
3671         return (ret == 0);
3672 }
3673
3674 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3675                               int order)
3676 {
3677         struct page_cgroup *pc;
3678
3679         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3680
3681         /* The page allocation failed. Revert */
3682         if (!page) {
3683                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3684                 return;
3685         }
3686
3687         pc = lookup_page_cgroup(page);
3688         lock_page_cgroup(pc);
3689         pc->mem_cgroup = memcg;
3690         SetPageCgroupUsed(pc);
3691         unlock_page_cgroup(pc);
3692 }
3693
3694 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3695 {
3696         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3697         struct page_cgroup *pc;
3698
3699
3700         pc = lookup_page_cgroup(page);
3701         /*
3702          * Fast unlocked return. Theoretically might have changed, have to
3703          * check again after locking.
3704          */
3705         if (!PageCgroupUsed(pc))
3706                 return;
3707
3708         lock_page_cgroup(pc);
3709         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3710                 memcg = pc->mem_cgroup;
3711                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3712         }
3713         unlock_page_cgroup(pc);
3714
3715         /*
3716          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3717          * is a valid allocation
3718          */
3719         if (!memcg)
3720                 return;
3721
3722         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3723         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3724 }
3725 #else
3726 static inline void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3727 {
3728 }
3729 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3730
3731 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3732
3733 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
3734 /*
3735  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3736  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3737  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3738  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3739  */
3740 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3741 {
3742         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3743         struct page_cgroup *pc;
3744         struct mem_cgroup *memcg;
3745         int i;
3746
3747         if (mem_cgroup_disabled())
3748                 return;
3749
3750         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3751         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3752                 pc = head_pc + i;
3753                 pc->mem_cgroup = memcg;
3754                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
3755                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
3756         }
3757         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3758                        HPAGE_PMD_NR);
3759 }
3760 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3761
3762 static inline
3763 void mem_cgroup_move_account_page_stat(struct mem_cgroup *from,
3764                                         struct mem_cgroup *to,
3765                                         unsigned int nr_pages,
3766                                         enum mem_cgroup_stat_index idx)
3767 {
3768         /* Update stat data for mem_cgroup */
3769         preempt_disable();
3770         __this_cpu_sub(from->stat->count[idx], nr_pages);
3771         __this_cpu_add(to->stat->count[idx], nr_pages);
3772         preempt_enable();
3773 }
3774
3775 /**
3776  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3777  * @page: the page
3778  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3779  * @pc: page_cgroup of the page.
3780  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3781  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3782  *
3783  * The caller must confirm following.
3784  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3785  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3786  *
3787  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3788  * from old cgroup.
3789  */
3790 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3791                                    unsigned int nr_pages,
3792                                    struct page_cgroup *pc,
3793                                    struct mem_cgroup *from,
3794                                    struct mem_cgroup *to)
3795 {
3796         unsigned long flags;
3797         int ret;
3798         bool anon = PageAnon(page);
3799
3800         VM_BUG_ON(from == to);
3801         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3802         /*
3803          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3804          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3805          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3806          * hold it.
3807          */
3808         ret = -EBUSY;
3809         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3810                 goto out;
3811
3812         lock_page_cgroup(pc);
3813
3814         ret = -EINVAL;
3815         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3816                 goto unlock;
3817
3818         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3819
3820         if (!anon && page_mapped(page))
3821                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3822                         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
3823
3824         if (PageWriteback(page))
3825                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3826                         MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3827
3828         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, anon, -nr_pages);
3829
3830         /* caller should have done css_get */
3831         pc->mem_cgroup = to;
3832         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, anon, nr_pages);
3833         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3834         ret = 0;
3835 unlock:
3836         unlock_page_cgroup(pc);
3837         /*
3838          * check events
3839          */
3840         memcg_check_events(to, page);
3841         memcg_check_events(from, page);
3842 out:
3843         return ret;
3844 }
3845
3846 /**
3847  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3848  * @page: the page to move
3849  * @pc: page_cgroup of the page
3850  * @child: page's cgroup
3851  *
3852  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3853  * parent (aka use_hierarchy==0).
3854  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3855  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3856  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3857  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3858  * on the next attempt and the call should be retried later.
3859  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3860  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3861  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3862  * LRU or vanish.
3863  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3864  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3865  * disappear in the next attempt.
3866  */
3867 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3868                                   struct page_cgroup *pc,
3869                                   struct mem_cgroup *child)
3870 {
3871         struct mem_cgroup *parent;
3872         unsigned int nr_pages;
3873         unsigned long uninitialized_var(flags);
3874         int ret;
3875
3876         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3877
3878         ret = -EBUSY;
3879         if (!get_page_unless_zero(page))
3880                 goto out;
3881         if (isolate_lru_page(page))
3882                 goto put;
3883
3884         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3885
3886         parent = parent_mem_cgroup(child);
3887         /*
3888          * If no parent, move charges to root cgroup.
3889          */
3890         if (!parent)
3891                 parent = root_mem_cgroup;
3892
3893         if (nr_pages > 1) {
3894                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3895                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3896         }
3897
3898         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3899                                 pc, child, parent);
3900         if (!ret)
3901                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3902
3903         if (nr_pages > 1)
3904                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3905         putback_lru_page(page);
3906 put:
3907         put_page(page);
3908 out:
3909         return ret;
3910 }
3911
3912 /*
3913  * Charge the memory controller for page usage.
3914  * Return
3915  * 0 if the charge was successful
3916  * < 0 if the cgroup is over its limit
3917  */
3918 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
3919                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
3920 {
3921         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3922         unsigned int nr_pages = 1;
3923         bool oom = true;
3924         int ret;
3925
3926         if (PageTransHuge(page)) {
3927                 nr_pages <<= compound_order(page);
3928                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3929                 /*
3930                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
3931                  * fault handler will fall back to regular pages.
3932                  */
3933                 oom = false;
3934         }
3935
3936         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
3937         if (ret == -ENOMEM)
3938                 return ret;
3939         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
3940         return 0;
3941 }
3942
3943 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
3944                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
3945 {
3946         if (mem_cgroup_disabled())
3947                 return 0;
3948         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
3949         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
3950         VM_BUG_ON(!mm);
3951         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
3952                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
3953 }
3954
3955 /*
3956  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
3957  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
3958  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
3959  * "commit()" or removed by "cancel()"
3960  */
3961 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
3962                                           struct page *page,
3963                                           gfp_t mask,
3964                                           struct mem_cgroup **memcgp)
3965 {
3966         struct mem_cgroup *memcg;
3967         struct page_cgroup *pc;
3968         int ret;
3969
3970         pc = lookup_page_cgroup(page);
3971         /*
3972          * Every swap fault against a single page tries to charge the
3973          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
3974          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
3975          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
3976          * in turn serializes uncharging.
3977          */
3978         if (PageCgroupUsed(pc))
3979                 return 0;
3980         if (!do_swap_account)
3981                 goto charge_cur_mm;
3982         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
3983         if (!memcg)
3984                 goto charge_cur_mm;
3985         *memcgp = memcg;
3986         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
3987         css_put(&memcg->css);
3988         if (ret == -EINTR)
3989                 ret = 0;
3990         return ret;
3991 charge_cur_mm:
3992         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
3993         if (ret == -EINTR)
3994                 ret = 0;
3995         return ret;
3996 }
3997
3998 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
3999                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
4000 {
4001         *memcgp = NULL;
4002         if (mem_cgroup_disabled())
4003                 return 0;
4004         /*
4005          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
4006          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
4007          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
4008          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
4009          */
4010         if (!PageSwapCache(page)) {
4011                 int ret;
4012
4013                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
4014                 if (ret == -EINTR)
4015                         ret = 0;
4016                 return ret;
4017         }
4018         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
4019 }
4020
4021 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
4022 {
4023         if (mem_cgroup_disabled())
4024                 return;
4025         if (!memcg)
4026                 return;
4027         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
4028 }
4029
4030 static void
4031 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
4032                                         enum charge_type ctype)
4033 {
4034         if (mem_cgroup_disabled())
4035                 return;
4036         if (!memcg)
4037                 return;
4038
4039         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
4040         /*
4041          * Now swap is on-memory. This means this page may be
4042          * counted both as mem and swap....double count.
4043          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
4044          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
4045          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
4046          */
4047         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
4048                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
4049                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
4050         }
4051 }
4052
4053 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
4054                                      struct mem_cgroup *memcg)
4055 {
4056         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
4057                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4058 }
4059
4060 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
4061                                 gfp_t gfp_mask)
4062 {
4063         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4064         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4065         int ret;
4066
4067         if (mem_cgroup_disabled())
4068                 return 0;
4069         if (PageCompound(page))
4070                 return 0;
4071
4072         if (!PageSwapCache(page))
4073                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
4074         else { /* page is swapcache/shmem */
4075                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
4076                                                      gfp_mask, &memcg);
4077                 if (!ret)
4078                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
4079         }
4080         return ret;
4081 }
4082
4083 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
4084                                    unsigned int nr_pages,
4085                                    const enum charge_type ctype)
4086 {
4087         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
4088         bool uncharge_memsw = true;
4089
4090         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
4091         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
4092                 uncharge_memsw = false;
4093
4094         batch = &current->memcg_batch;
4095         /*
4096          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
4097          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
4098          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
4099          */
4100         if (!batch->memcg)
4101                 batch->memcg = memcg;
4102         /*
4103          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
4104          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
4105          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
4106          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
4107          * because we want to do uncharge as soon as possible.
4108          */
4109
4110         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
4111                 goto direct_uncharge;
4112
4113         if (nr_pages > 1)
4114                 goto direct_uncharge;
4115
4116         /*
4117          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
4118          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
4119          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
4120          */
4121         if (batch->memcg != memcg)
4122                 goto direct_uncharge;
4123         /* remember freed charge and uncharge it later */
4124         batch->nr_pages++;
4125         if (uncharge_memsw)
4126                 batch->memsw_nr_pages++;
4127         return;
4128 direct_uncharge:
4129         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
4130         if (uncharge_memsw)
4131                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
4132         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
4133                 memcg_oom_recover(memcg);
4134 }
4135
4136 /*
4137  * uncharge if !page_mapped(page)
4138  */
4139 static struct mem_cgroup *
4140 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
4141                              bool end_migration)
4142 {
4143         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4144         unsigned int nr_pages = 1;
4145         struct page_cgroup *pc;
4146         bool anon;
4147
4148         if (mem_cgroup_disabled())
4149                 return NULL;
4150
4151         if (PageTransHuge(page)) {
4152                 nr_pages <<= compound_order(page);
4153                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
4154         }
4155         /*
4156          * Check if our page_cgroup is valid
4157          */
4158         pc = lookup_page_cgroup(page);
4159         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
4160                 return NULL;
4161
4162         lock_page_cgroup(pc);
4163
4164         memcg = pc->mem_cgroup;
4165
4166         if (!PageCgroupUsed(pc))
4167                 goto unlock_out;
4168
4169         anon = PageAnon(page);
4170
4171         switch (ctype) {
4172         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
4173                 /*
4174                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
4175                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
4176                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
4177                  */
4178                 anon = true;
4179                 /* fallthrough */
4180         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
4181                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
4182                 if (page_mapped(page))
4183                         goto unlock_out;
4184                 /*
4185                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
4186                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
4187                  * unused post-migration page and so it has to call
4188                  * here with the migration bit still set.  See the
4189                  * res_counter handling below.
4190                  */
4191                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
4192                         goto unlock_out;
4193                 break;
4194         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
4195                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
4196                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
4197                                 goto unlock_out;
4198                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
4199                                 goto unlock_out;
4200                 break;
4201         default:
4202                 break;
4203         }
4204
4205         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, -nr_pages);
4206
4207         ClearPageCgroupUsed(pc);
4208         /*
4209          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
4210          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
4211          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
4212          * special functions.
4213          */
4214
4215         unlock_page_cgroup(pc);
4216         /*
4217          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
4218          * will never be freed, so it's safe to call css_get().
4219          */
4220         memcg_check_events(memcg, page);
4221         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
4222                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
4223                 css_get(&memcg->css);
4224         }
4225         /*
4226          * Migration does not charge the res_counter for the
4227          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
4228          * page that is unused after the migration.
4229          */
4230         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
4231                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
4232
4233         return memcg;
4234
4235 unlock_out:
4236         unlock_page_cgroup(pc);
4237         return NULL;
4238 }
4239
4240 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
4241 {
4242         /* early check. */
4243         if (page_mapped(page))
4244                 return;
4245         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
4246         /*
4247          * If the page is in swap cache, uncharge should be deferred
4248          * to the swap path, which also properly accounts swap usage
4249          * and handles memcg lifetime.
4250          *
4251          * Note that this check is not stable and reclaim may add the
4252          * page to swap cache at any time after this.  However, if the
4253          * page is not in swap cache by the time page->mapcount hits
4254          * 0, there won't be any page table references to the swap
4255          * slot, and reclaim will free it and not actually write the
4256          * page to disk.
4257          */
4258         if (PageSwapCache(page))
4259                 return;
4260         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
4261 }
4262
4263 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
4264 {
4265         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
4266         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping, page);
4267         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
4268 }
4269
4270 /*
4271  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
4272  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
4273  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
4274  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
4275  * This may be called prural(2) times in a context,
4276  */
4277
4278 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
4279 {
4280         current->memcg_batch.do_batch++;
4281         /* We can do nest. */
4282         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
4283                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
4284                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
4285                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
4286         }
4287 }
4288
4289 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
4290 {
4291         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
4292
4293         if (!batch->do_batch)
4294                 return;
4295
4296         batch->do_batch--;
4297         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
4298                 return;
4299
4300         if (!batch->memcg)
4301                 return;
4302         /*
4303          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
4304          * bacause we hide charges behind us.
4305          */
4306         if (batch->nr_pages)
4307                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
4308                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
4309         if (batch->memsw_nr_pages)
4310                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
4311                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
4312         memcg_oom_recover(batch->memcg);
4313         /* forget this pointer (for sanity check) */
4314         batch->memcg = NULL;
4315 }
4316
4317 #ifdef CONFIG_SWAP
4318 /*
4319  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
4320  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
4321  */
4322 void
4323 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
4324 {
4325         struct mem_cgroup *memcg;
4326         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
4327
4328         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
4329                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
4330
4331         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
4332
4333         /*
4334          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
4335          * css_get() was called in uncharge().
4336          */
4337         if (do_swap_account && swapout && memcg)
4338                 swap_cgroup_record(ent, mem_cgroup_id(memcg));
4339 }
4340 #endif
4341
4342 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4343 /*
4344  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
4345  * uncharge "memsw" account.
4346  */
4347 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
4348 {
4349         struct mem_cgroup *memcg;
4350         unsigned short id;
4351
4352         if (!do_swap_account)
4353                 return;
4354
4355         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
4356         rcu_read_lock();
4357         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
4358         if (memcg) {
4359                 /*
4360                  * We uncharge this because swap is freed.
4361                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
4362                  */
4363                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4364                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
4365                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
4366                 css_put(&memcg->css);
4367         }
4368         rcu_read_unlock();
4369 }
4370
4371 /**
4372  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
4373  * @entry: swap entry to be moved
4374  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
4375  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
4376  *
4377  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
4378  * as the mem_cgroup's id of @from.
4379  *
4380  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
4381  *
4382  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
4383  * both res and memsw, and called css_get().
4384  */
4385 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4386                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4387 {
4388         unsigned short old_id, new_id;
4389
4390         old_id = mem_cgroup_id(from);
4391         new_id = mem_cgroup_id(to);
4392
4393         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
4394                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
4395                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
4396                 /*
4397                  * This function is only called from task migration context now.
4398                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
4399                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
4400                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
4401                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
4402                  * refcount of @to might be decreased to 0.
4403                  *
4404                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
4405                  * alive, so we can just call css_get().
4406                  */
4407                 css_get(&to->css);
4408                 return 0;
4409         }
4410         return -EINVAL;
4411 }
4412 #else
4413 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4414                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4415 {
4416         return -EINVAL;
4417 }
4418 #endif
4419
4420 /*
4421  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
4422  * page belongs to.
4423  */
4424 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
4425                                   struct mem_cgroup **memcgp)
4426 {
4427         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4428         unsigned int nr_pages = 1;
4429         struct page_cgroup *pc;
4430         enum charge_type ctype;
4431
4432         *memcgp = NULL;
4433
4434         if (mem_cgroup_disabled())
4435                 return;
4436
4437         if (PageTransHuge(page))
4438                 nr_pages <<= compound_order(page);
4439
4440         pc = lookup_page_cgroup(page);
4441         lock_page_cgroup(pc);
4442         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4443                 memcg = pc->mem_cgroup;
4444                 css_get(&memcg->css);
4445                 /*
4446                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
4447                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
4448                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
4449                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
4450                  * until end_migration() is called
4451                  *
4452                  * Corner Case Thinking
4453                  * A)
4454                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
4455                  * while migration was ongoing.
4456                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
4457                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
4458                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
4459                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
4460                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
4461                  *
4462                  * B)
4463                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
4464                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
4465                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
4466                  * without charging it again.
4467                  *
4468                  * C)
4469                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
4470                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
4471                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
4472                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
4473                  */
4474                 if (PageAnon(page))
4475                         SetPageCgroupMigration(pc);
4476         }
4477         unlock_page_cgroup(pc);
4478         /*
4479          * If the page is not charged at this point,
4480          * we return here.
4481          */
4482         if (!memcg)
4483                 return;
4484
4485         *memcgp = memcg;
4486         /*
4487          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
4488          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
4489          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
4490          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
4491          */
4492         if (PageAnon(page))
4493                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
4494         else
4495                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4496         /*
4497          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
4498          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
4499          * old one and only one page is going to be left afterwards.
4500          */
4501         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, nr_pages, ctype, false);
4502 }
4503
4504 /* remove redundant charge if migration failed*/
4505 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
4506         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
4507 {
4508         struct page *used, *unused;
4509         struct page_cgroup *pc;
4510         bool anon;
4511
4512         if (!memcg)
4513                 return;
4514
4515         if (!migration_ok) {
4516                 used = oldpage;
4517                 unused = newpage;
4518         } else {
4519                 used = newpage;
4520                 unused = oldpage;
4521         }
4522         anon = PageAnon(used);
4523         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
4524                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
4525                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
4526                                      true);
4527         css_put(&memcg->css);
4528         /*
4529          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
4530          * of the page goes down to zero, temporarly.
4531          * Clear the flag and check the page should be charged.
4532          */
4533         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4534         lock_page_cgroup(pc);
4535         ClearPageCgroupMigration(pc);
4536         unlock_page_cgroup(pc);
4537
4538         /*
4539          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
4540          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
4541          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
4542          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
4543          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
4544          * check. (see prepare_charge() also)
4545          */
4546         if (anon)
4547                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
4548 }
4549
4550 /*
4551  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
4552  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
4553  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
4554  */
4555 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
4556                                   struct page *newpage)
4557 {
4558         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4559         struct page_cgroup *pc;
4560         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4561
4562         if (mem_cgroup_disabled())
4563                 return;
4564
4565         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4566         /* fix accounting on old pages */
4567         lock_page_cgroup(pc);
4568         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4569                 memcg = pc->mem_cgroup;
4570                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, oldpage, false, -1);
4571                 ClearPageCgroupUsed(pc);
4572         }
4573         unlock_page_cgroup(pc);
4574
4575         /*
4576          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
4577          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
4578          */
4579         if (!memcg)
4580                 return;
4581         /*
4582          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
4583          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
4584          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
4585          */
4586         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
4587 }
4588
4589 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4590 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
4591 {
4592         struct page_cgroup *pc;
4593
4594         pc = lookup_page_cgroup(page);
4595         /*
4596          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
4597          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
4598          * or when mem_cgroup_disabled().
4599          */
4600         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
4601                 return pc;
4602         return NULL;
4603 }
4604
4605 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
4606 {
4607         if (mem_cgroup_disabled())
4608                 return false;
4609
4610         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
4611 }
4612
4613 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
4614 {
4615         struct page_cgroup *pc;
4616
4617         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
4618         if (pc) {
4619                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
4620                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
4621         }
4622 }
4623 #endif
4624
4625 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4626                                 unsigned long long val)
4627 {
4628         int retry_count;
4629         u64 memswlimit, memlimit;
4630         int ret = 0;
4631         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4632         u64 curusage, oldusage;
4633         int enlarge;
4634
4635         /*
4636          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
4637          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
4638          * of # of children which we should visit in this loop.
4639          */
4640         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
4641
4642         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4643
4644         enlarge = 0;
4645         while (retry_count) {
4646                 if (signal_pending(current)) {
4647                         ret = -EINTR;
4648                         break;
4649                 }
4650                 /*
4651                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4652                  * open coded manner. You see what this really does.
4653                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4654                  */
4655                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4656                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4657                 if (memswlimit < val) {
4658                         ret = -EINVAL;
4659                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4660                         break;
4661                 }
4662
4663                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4664                 if (memlimit < val)
4665                         enlarge = 1;
4666
4667                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
4668                 if (!ret) {
4669                         if (memswlimit == val)
4670                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4671                         else
4672                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4673                 }
4674                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4675
4676                 if (!ret)
4677                         break;
4678
4679                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4680                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4681                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4682                 /* Usage is reduced ? */
4683                 if (curusage >= oldusage)
4684                         retry_count--;
4685                 else
4686                         oldusage = curusage;
4687         }
4688         if (!ret && enlarge)
4689                 memcg_oom_recover(memcg);
4690
4691         return ret;
4692 }
4693
4694 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4695                                         unsigned long long val)
4696 {
4697         int retry_count;
4698         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
4699         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4700         int ret = -EBUSY;
4701         int enlarge = 0;
4702
4703         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
4704         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4705         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4706         while (retry_count) {
4707                 if (signal_pending(current)) {
4708                         ret = -EINTR;
4709                         break;
4710                 }
4711                 /*
4712                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4713                  * open coded manner. You see what this really does.
4714                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4715                  */
4716                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4717                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4718                 if (memlimit > val) {
4719                         ret = -EINVAL;
4720                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4721                         break;
4722                 }
4723                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4724                 if (memswlimit < val)
4725                         enlarge = 1;
4726                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
4727                 if (!ret) {
4728                         if (memlimit == val)
4729                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4730                         else
4731                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4732                 }
4733                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4734
4735                 if (!ret)
4736                         break;
4737
4738                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4739                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
4740                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4741                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4742                 /* Usage is reduced ? */
4743                 if (curusage >= oldusage)
4744                         retry_count--;
4745                 else
4746                         oldusage = curusage;
4747         }
4748         if (!ret && enlarge)
4749                 memcg_oom_recover(memcg);
4750         return ret;
4751 }
4752
4753 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
4754                                             gfp_t gfp_mask,
4755                                             unsigned long *total_scanned)
4756 {
4757         unsigned long nr_reclaimed = 0;
4758         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
4759         unsigned long reclaimed;
4760         int loop = 0;
4761         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
4762         unsigned long long excess;
4763         unsigned long nr_scanned;
4764
4765         if (order > 0)
4766                 return 0;
4767
4768         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
4769         /*
4770          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
4771          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
4772          * pressure
4773          */
4774         do {
4775                 if (next_mz)
4776                         mz = next_mz;
4777                 else
4778                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4779                 if (!mz)
4780                         break;
4781
4782                 nr_scanned = 0;
4783                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
4784                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
4785                 nr_reclaimed += reclaimed;
4786                 *total_scanned += nr_scanned;
4787                 spin_lock(&mctz->lock);
4788
4789                 /*
4790                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
4791                  * it is time to move on to the next cgroup
4792                  */
4793                 next_mz = NULL;
4794                 if (!reclaimed) {
4795                         do {
4796                                 /*
4797                                  * Loop until we find yet another one.
4798                                  *
4799                                  * By the time we get the soft_limit lock
4800                                  * again, someone might have aded the
4801                                  * group back on the RB tree. Iterate to
4802                                  * make sure we get a different mem.
4803                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
4804                                  * NULL if no other cgroup is present on
4805                                  * the tree
4806                                  */
4807                                 next_mz =
4808                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4809                                 if (next_mz == mz)
4810                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
4811                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
4812                                         break;
4813                         } while (1);
4814                 }
4815                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
4816                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
4817                 /*
4818                  * One school of thought says that we should not add
4819                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
4820                  * But our reclaim could return 0, simply because due
4821                  * to priority we are exposing a smaller subset of
4822                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
4823                  * term TODO.
4824                  */
4825                 /* If excess == 0, no tree ops */
4826                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
4827                 spin_unlock(&mctz->lock);
4828                 css_put(&mz->memcg->css);
4829                 loop++;
4830                 /*
4831                  * Could not reclaim anything and there are no more
4832                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
4833                  * reclaiming anything.
4834                  */
4835                 if (!nr_reclaimed &&
4836                         (next_mz == NULL ||
4837                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4838                         break;
4839         } while (!nr_reclaimed);
4840         if (next_mz)
4841                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4842         return nr_reclaimed;
4843 }
4844
4845 /**
4846  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
4847  * @memcg: group to clear
4848  * @node: NUMA node
4849  * @zid: zone id
4850  * @lru: lru to to clear
4851  *
4852  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
4853  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
4854  * group.
4855  */
4856 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
4857                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
4858 {
4859         struct lruvec *lruvec;
4860         unsigned long flags;
4861         struct list_head *list;
4862         struct page *busy;
4863         struct zone *zone;
4864
4865         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
4866         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
4867         list = &lruvec->lists[lru];
4868
4869         busy = NULL;
4870         do {
4871                 struct page_cgroup *pc;
4872                 struct page *page;
4873
4874                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4875                 if (list_empty(list)) {
4876                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4877                         break;
4878                 }
4879                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
4880                 if (busy == page) {
4881                         list_move(&page->lru, list);
4882                         busy = NULL;
4883                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4884                         continue;
4885                 }
4886                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4887
4888                 pc = lookup_page_cgroup(page);
4889
4890                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
4891                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
4892                         busy = page;
4893                         cond_resched();
4894                 } else
4895                         busy = NULL;
4896         } while (!list_empty(list));
4897 }
4898
4899 /*
4900  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
4901  * all the charges and pages to the parent.
4902  * This enables deleting this mem_cgroup.
4903  *
4904  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
4905  */
4906 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
4907 {
4908         int node, zid;
4909         u64 usage;
4910
4911         do {
4912                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
4913                 lru_add_drain_all();
4914                 drain_all_stock_sync(memcg);
4915                 mem_cgroup_start_move(memcg);
4916                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
4917                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4918                                 enum lru_list lru;
4919                                 for_each_lru(lru) {
4920                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
4921                                                         node, zid, lru);
4922                                 }
4923                         }
4924                 }
4925                 mem_cgroup_end_move(memcg);
4926                 memcg_oom_recover(memcg);
4927                 cond_resched();
4928
4929                 /*
4930                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
4931                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
4932                  * expect their value to drop to 0 here.
4933                  * Having res filled up with kmem only is enough.
4934                  *
4935                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
4936                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
4937                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
4938                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
4939                  * charge before adding to the LRU.
4940                  */
4941                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
4942                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
4943         } while (usage > 0);
4944 }
4945
4946 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
4947 {
4948         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
4949         /*
4950          * The lock does not prevent addition or deletion to the list
4951          * of children, but it prevents a new child from being
4952          * initialized based on this parent in css_online(), so it's
4953          * enough to decide whether hierarchically inherited
4954          * attributes can still be changed or not.
4955          */
4956         return memcg->use_hierarchy &&
4957                 !list_empty(&memcg->css.cgroup->children);
4958 }
4959
4960 /*
4961  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
4962  * the rest to the parent.
4963  *
4964  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
4965  */
4966 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
4967 {
4968         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4969         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
4970
4971         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
4972         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
4973                 return -EBUSY;
4974
4975         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
4976         lru_add_drain_all();
4977         /* try to free all pages in this cgroup */
4978         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
4979                 int progress;
4980
4981                 if (signal_pending(current))
4982                         return -EINTR;
4983
4984                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
4985                                                 false);
4986                 if (!progress) {
4987                         nr_retries--;
4988                         /* maybe some writeback is necessary */
4989                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
4990                 }
4991
4992         }
4993         lru_add_drain();
4994         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
4995
4996         return 0;
4997 }
4998
4999 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5000                                         unsigned int event)
5001 {
5002         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5003
5004         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
5005                 return -EINVAL;
5006         return mem_cgroup_force_empty(memcg);
5007 }
5008
5009 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5010                                      struct cftype *cft)
5011 {
5012         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
5013 }
5014
5015 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5016                                       struct cftype *cft, u64 val)
5017 {
5018         int retval = 0;
5019         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5020         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5021
5022         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5023
5024         if (memcg->use_hierarchy == val)
5025                 goto out;
5026
5027         /*
5028          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
5029          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
5030          * occur, provided the current cgroup has no children.
5031          *
5032          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
5033          * set if there are no children.
5034          */
5035         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
5036                                 (val == 1 || val == 0)) {
5037                 if (list_empty(&memcg->css.cgroup->children))
5038                         memcg->use_hierarchy = val;
5039                 else
5040                         retval = -EBUSY;
5041         } else
5042                 retval = -EINVAL;
5043
5044 out:
5045         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5046
5047         return retval;
5048 }
5049
5050
5051 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
5052                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
5053 {
5054         struct mem_cgroup *iter;
5055         long val = 0;
5056
5057         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
5058         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5059                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
5060
5061         if (val < 0) /* race ? */
5062                 val = 0;
5063         return val;
5064 }
5065
5066 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5067 {
5068         u64 val;
5069
5070         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5071                 if (!swap)
5072                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
5073                 else
5074                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
5075         }
5076
5077         /*
5078          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
5079          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
5080          */
5081         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
5082         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
5083
5084         if (swap)
5085                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
5086
5087         return val << PAGE_SHIFT;
5088 }
5089
5090 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
5091                                    struct cftype *cft)
5092 {
5093         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5094         u64 val;
5095         int name;
5096         enum res_type type;
5097
5098         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5099         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5100
5101         switch (type) {
5102         case _MEM:
5103                 if (name == RES_USAGE)
5104                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
5105                 else
5106                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
5107                 break;
5108         case _MEMSWAP:
5109                 if (name == RES_USAGE)
5110                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
5111                 else
5112                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
5113                 break;
5114         case _KMEM:
5115                 val = res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
5116                 break;
5117         default:
5118                 BUG();
5119         }
5120
5121         return val;
5122 }
5123
5124 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5125 /* should be called with activate_kmem_mutex held */
5126 static int __memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5127                                  unsigned long long limit)
5128 {
5129         int err = 0;
5130         int memcg_id;
5131
5132         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
5133                 return 0;
5134
5135         /*
5136          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
5137          * cgroups so let's stop accounting here.
5138          */
5139         memcg_stop_kmem_account();
5140
5141         /*
5142          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
5143          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
5144          * already joined.
5145          *
5146          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
5147          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
5148          * place, which makes the value quite meaningless.
5149          *
5150          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
5151          * of course permitted.
5152          */
5153         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5154         if (cgroup_task_count(memcg->css.cgroup) || memcg_has_children(memcg))
5155                 err = -EBUSY;
5156         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5157         if (err)
5158                 goto out;
5159
5160         memcg_id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
5161                                   0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
5162         if (memcg_id < 0) {
5163                 err = memcg_id;
5164                 goto out;
5165         }
5166
5167         /*
5168          * Make sure we have enough space for this cgroup in each root cache's
5169          * memcg_params.
5170          */
5171         err = memcg_update_all_caches(memcg_id + 1);
5172         if (err)
5173                 goto out_rmid;
5174
5175         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
5176         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
5177         mutex_init(&memcg->slab_caches_mutex);
5178
5179         /*
5180          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
5181          * active bit set yet, so this should succeed.
5182          */
5183         err = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, limit);
5184         VM_BUG_ON(err);
5185
5186         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5187         /*
5188          * Setting the active bit after enabling static branching will
5189          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
5190          * patched.
5191          */
5192         memcg_kmem_set_active(memcg);
5193 out:
5194         memcg_resume_kmem_account();
5195         return err;
5196
5197 out_rmid:
5198         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg_id);
5199         goto out;
5200 }
5201
5202 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5203                                unsigned long long limit)
5204 {
5205         int ret;
5206
5207         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5208         ret = __memcg_activate_kmem(memcg, limit);
5209         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5210         return ret;
5211 }
5212
5213 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5214                                    unsigned long long val)
5215 {
5216         int ret;
5217
5218         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5219                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, val);
5220         else
5221                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5222         return ret;
5223 }
5224
5225 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5226 {
5227         int ret = 0;
5228         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5229
5230         if (!parent)
5231                 return 0;
5232
5233         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5234         /*
5235          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
5236          * after this point, because it has at least one child already.
5237          */
5238         if (memcg_kmem_is_active(parent))
5239                 ret = __memcg_activate_kmem(memcg, RES_COUNTER_MAX);
5240         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5241         return ret;
5242 }
5243 #else
5244 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5245                                    unsigned long long val)
5246 {
5247         return -EINVAL;
5248 }
5249 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
5250
5251 /*
5252  * The user of this function is...
5253  * RES_LIMIT.
5254  */
5255 static int mem_cgroup_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5256                             const char *buffer)
5257 {
5258         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5259         enum res_type type;
5260         int name;
5261         unsigned long long val;
5262         int ret;
5263
5264         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5265         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5266
5267         switch (name) {
5268         case RES_LIMIT:
5269                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
5270                         ret = -EINVAL;
5271                         break;
5272                 }
5273                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
5274                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5275                 if (ret)
5276                         break;
5277                 if (type == _MEM)
5278                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
5279                 else if (type == _MEMSWAP)
5280                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
5281                 else if (type == _KMEM)
5282                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, val);
5283                 else
5284                         return -EINVAL;
5285                 break;
5286         case RES_SOFT_LIMIT:
5287                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5288                 if (ret)
5289                         break;
5290                 /*
5291                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
5292                  * of semantics, for now, we support soft limits for
5293                  * control without swap
5294                  */
5295                 if (type == _MEM)
5296                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
5297                 else
5298                         ret = -EINVAL;
5299                 break;
5300         default:
5301                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
5302                 break;
5303         }
5304         return ret;
5305 }
5306
5307 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5308                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
5309 {
5310         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
5311
5312         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5313         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5314         if (!memcg->use_hierarchy)
5315                 goto out;
5316
5317         while (css_parent(&memcg->css)) {
5318                 memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5319                 if (!memcg->use_hierarchy)
5320                         break;
5321                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5322                 min_limit = min(min_limit, tmp);
5323                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5324                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
5325         }
5326 out:
5327         *mem_limit = min_limit;
5328         *memsw_limit = min_memsw_limit;
5329 }
5330
5331 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup_subsys_state *css, unsigned int event)
5332 {
5333         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5334         int name;
5335         enum res_type type;
5336
5337         type = MEMFILE_TYPE(event);
5338         name = MEMFILE_ATTR(event);
5339
5340         switch (name) {
5341         case RES_MAX_USAGE:
5342                 if (type == _MEM)
5343                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
5344                 else if (type == _MEMSWAP)
5345                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
5346                 else if (type == _KMEM)
5347                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
5348                 else
5349                         return -EINVAL;
5350                 break;
5351         case RES_FAILCNT:
5352                 if (type == _MEM)
5353                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
5354                 else if (type == _MEMSWAP)
5355                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
5356                 else if (type == _KMEM)
5357                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
5358                 else
5359                         return -EINVAL;
5360                 break;
5361         }
5362
5363         return 0;
5364 }
5365
5366 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5367                                         struct cftype *cft)
5368 {
5369         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
5370 }
5371
5372 #ifdef CONFIG_MMU
5373 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5374                                         struct cftype *cft, u64 val)
5375 {
5376         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5377
5378         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
5379                 return -EINVAL;
5380
5381         /*
5382          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
5383          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
5384          * on with stale data. This means that changes to this value will only
5385          * affect task migrations starting after the change.
5386          */
5387         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
5388         return 0;
5389 }
5390 #else
5391 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5392                                         struct cftype *cft, u64 val)
5393 {
5394         return -ENOSYS;
5395 }
5396 #endif
5397
5398 #ifdef CONFIG_NUMA
5399 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5400 {
5401         struct numa_stat {
5402                 const char *name;
5403                 unsigned int lru_mask;
5404         };
5405
5406         static const struct numa_stat stats[] = {
5407                 { "total", LRU_ALL },
5408                 { "file", LRU_ALL_FILE },
5409                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
5410                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
5411         };
5412         const struct numa_stat *stat;
5413         int nid;
5414         unsigned long nr;
5415         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5416
5417         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5418                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
5419                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
5420                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5421                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5422                                                           stat->lru_mask);
5423                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5424                 }
5425                 seq_putc(m, '\n');
5426         }
5427
5428         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5429                 struct mem_cgroup *iter;
5430
5431                 nr = 0;
5432                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5433                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
5434                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
5435                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5436                         nr = 0;
5437                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5438                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
5439                                         iter, nid, stat->lru_mask);
5440                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5441                 }
5442                 seq_putc(m, '\n');
5443         }
5444
5445         return 0;
5446 }
5447 #endif /* CONFIG_NUMA */
5448
5449 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
5450 {
5451         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
5452 }
5453
5454 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5455 {
5456         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5457         struct mem_cgroup *mi;
5458         unsigned int i;
5459
5460         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5461                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5462                         continue;
5463                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
5464                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
5465         }
5466
5467         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
5468                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
5469                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
5470
5471         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5472                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5473                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
5474
5475         /* Hierarchical information */
5476         {
5477                 unsigned long long limit, memsw_limit;
5478                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
5479                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
5480                 if (do_swap_account)
5481                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
5482                                    memsw_limit);
5483         }
5484
5485         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5486                 long long val = 0;
5487
5488                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5489                         continue;
5490                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5491                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
5492                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
5493         }
5494
5495         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
5496                 unsigned long long val = 0;
5497
5498                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5499                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
5500                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
5501                            mem_cgroup_events_names[i], val);
5502         }
5503
5504         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5505                 unsigned long long val = 0;
5506
5507                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5508                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
5509                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
5510         }
5511
5512 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5513         {
5514                 int nid, zid;
5515                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5516                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
5517                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
5518                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
5519
5520                 for_each_online_node(nid)
5521                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
5522                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
5523                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
5524
5525                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
5526                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
5527                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
5528                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
5529                         }
5530                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
5531                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
5532                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
5533                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
5534         }
5535 #endif
5536
5537         return 0;
5538 }
5539
5540 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5541                                       struct cftype *cft)
5542 {
5543         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5544
5545         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
5546 }
5547
5548 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5549                                        struct cftype *cft, u64 val)
5550 {
5551         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5552         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5553
5554         if (val > 100 || !parent)
5555                 return -EINVAL;
5556
5557         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5558
5559         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
5560         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5561                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5562                 return -EINVAL;
5563         }
5564
5565         memcg->swappiness = val;
5566
5567         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5568
5569         return 0;
5570 }
5571
5572 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5573 {
5574         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
5575         u64 usage;
5576         int i;
5577
5578         rcu_read_lock();
5579         if (!swap)
5580                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
5581         else
5582                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
5583
5584         if (!t)
5585                 goto unlock;
5586
5587         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
5588
5589         /*
5590          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
5591          * If it's not true, a threshold was crossed after last
5592          * call of __mem_cgroup_threshold().
5593          */
5594         i = t->current_threshold;
5595
5596         /*
5597          * Iterate backward over array of thresholds starting from
5598          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
5599          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
5600          * only one element of the array here.
5601          */
5602         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
5603                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5604
5605         /* i = current_threshold + 1 */
5606         i++;
5607
5608         /*
5609          * Iterate forward over array of thresholds starting from
5610          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
5611          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
5612          * only one element of the array here.
5613          */
5614         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
5615                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5616
5617         /* Update current_threshold */
5618         t->current_threshold = i - 1;
5619 unlock:
5620         rcu_read_unlock();
5621 }
5622
5623 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
5624 {
5625         while (memcg) {
5626                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
5627                 if (do_swap_account)
5628                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
5629
5630                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5631         }
5632 }
5633
5634 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
5635 {
5636         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
5637         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
5638
5639         if (_a->threshold > _b->threshold)
5640                 return 1;
5641
5642         if (_a->threshold < _b->threshold)
5643                 return -1;
5644
5645         return 0;
5646 }
5647
5648 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
5649 {
5650         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
5651
5652         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
5653                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
5654         return 0;
5655 }
5656
5657 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
5658 {
5659         struct mem_cgroup *iter;
5660
5661         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5662                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
5663 }
5664
5665 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5666         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
5667 {
5668         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5669         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5670         u64 threshold, usage;
5671         int i, size, ret;
5672
5673         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
5674         if (ret)
5675                 return ret;
5676
5677         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5678
5679         if (type == _MEM)
5680                 thresholds = &memcg->thresholds;
5681         else if (type == _MEMSWAP)
5682                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5683         else
5684                 BUG();
5685
5686         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5687
5688         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
5689         if (thresholds->primary)
5690                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5691
5692         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
5693
5694         /* Allocate memory for new array of thresholds */
5695         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5696                         GFP_KERNEL);
5697         if (!new) {
5698                 ret = -ENOMEM;
5699                 goto unlock;
5700         }
5701         new->size = size;
5702
5703         /* Copy thresholds (if any) to new array */
5704         if (thresholds->primary) {
5705                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
5706                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
5707         }
5708
5709         /* Add new threshold */
5710         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
5711         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
5712
5713         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
5714         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5715                         compare_thresholds, NULL);
5716
5717         /* Find current threshold */
5718         new->current_threshold = -1;
5719         for (i = 0; i < size; i++) {
5720                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
5721                         /*
5722                          * new->current_threshold will not be used until
5723                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5724                          * it here.
5725                          */
5726                         ++new->current_threshold;
5727                 } else
5728                         break;
5729         }
5730
5731         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
5732         kfree(thresholds->spare);
5733         thresholds->spare = thresholds->primary;
5734
5735         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5736
5737         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5738         synchronize_rcu();
5739
5740 unlock:
5741         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5742
5743         return ret;
5744 }
5745
5746 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5747         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5748 {
5749         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
5750 }
5751
5752 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5753         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5754 {
5755         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
5756 }
5757
5758 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5759         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
5760 {
5761         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5762         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5763         u64 usage;
5764         int i, j, size;
5765
5766         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5767         if (type == _MEM)
5768                 thresholds = &memcg->thresholds;
5769         else if (type == _MEMSWAP)
5770                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5771         else
5772                 BUG();
5773
5774         if (!thresholds->primary)
5775                 goto unlock;
5776
5777         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5778
5779         /* Check if a threshold crossed before removing */
5780         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5781
5782         /* Calculate new number of threshold */
5783         size = 0;
5784         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5785                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
5786                         size++;
5787         }
5788
5789         new = thresholds->spare;
5790
5791         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
5792         if (!size) {
5793                 kfree(new);
5794                 new = NULL;
5795                 goto swap_buffers;
5796         }
5797
5798         new->size = size;
5799
5800         /* Copy thresholds and find current threshold */
5801         new->current_threshold = -1;
5802         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5803                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
5804                         continue;
5805
5806                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
5807                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
5808                         /*
5809                          * new->current_threshold will not be used
5810                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5811                          * it here.
5812                          */
5813                         ++new->current_threshold;
5814                 }
5815                 j++;
5816         }
5817
5818 swap_buffers:
5819         /* Swap primary and spare array */
5820         thresholds->spare = thresholds->primary;
5821         /* If all events are unregistered, free the spare array */
5822         if (!new) {
5823                 kfree(thresholds->spare);
5824                 thresholds->spare = NULL;
5825         }
5826
5827         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5828
5829         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5830         synchronize_rcu();
5831 unlock:
5832         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5833 }
5834
5835 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5836         struct eventfd_ctx *eventfd)
5837 {
5838         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
5839 }
5840
5841 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5842         struct eventfd_ctx *eventfd)
5843 {
5844         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
5845 }
5846
5847 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5848         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5849 {
5850         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
5851
5852         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5853         if (!event)
5854                 return -ENOMEM;
5855
5856         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5857
5858         event->eventfd = eventfd;
5859         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
5860
5861         /* already in OOM ? */
5862         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5863                 eventfd_signal(eventfd, 1);
5864         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5865
5866         return 0;
5867 }
5868
5869 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5870         struct eventfd_ctx *eventfd)
5871 {
5872         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
5873
5874         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5875
5876         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
5877                 if (ev->eventfd == eventfd) {
5878                         list_del(&ev->list);
5879                         kfree(ev);
5880                 }
5881         }
5882
5883         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5884 }
5885
5886 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
5887 {
5888         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
5889
5890         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
5891         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
5892         return 0;
5893 }
5894
5895 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5896         struct cftype *cft, u64 val)
5897 {
5898         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5899         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5900
5901         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
5902         if (!parent || !((val == 0) || (val == 1)))
5903                 return -EINVAL;
5904
5905         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5906         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
5907         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5908                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5909                 return -EINVAL;
5910         }
5911         memcg->oom_kill_disable = val;
5912         if (!val)
5913                 memcg_oom_recover(memcg);
5914         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5915         return 0;
5916 }
5917
5918 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5919 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5920 {
5921         int ret;
5922
5923         memcg->kmemcg_id = -1;
5924         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
5925         if (ret)
5926                 return ret;
5927
5928         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
5929 }
5930
5931 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5932 {
5933         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
5934 }
5935
5936 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5937 {
5938         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5939                 return;
5940
5941         /*
5942          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
5943          * pages, for instance, a page contain objects from various
5944          * processes. As we prevent from taking a reference for every
5945          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
5946          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
5947          *
5948          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
5949          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
5950          * reference is taken here before the group is marked dead
5951          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
5952          *
5953          * Although this might sound strange as this path is called from
5954          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0
5955          * and shouldn't be incremented anymore (css_tryget would fail)
5956          * we do not have other options because of the kmem allocations
5957          * lifetime.
5958          */
5959         css_get(&memcg->css);
5960
5961         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
5962
5963         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
5964                 return;
5965
5966         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
5967                 css_put(&memcg->css);
5968 }
5969 #else
5970 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5971 {
5972         return 0;
5973 }
5974
5975 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5976 {
5977 }
5978
5979 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5980 {
5981 }
5982 #endif
5983
5984 /*
5985  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5986  *
5987  * "cgroup.event_control" implementation.
5988  *
5989  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
5990  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
5991  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
5992  *
5993  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
5994  * possible.
5995  */
5996
5997 /*
5998  * Unregister event and free resources.
5999  *
6000  * Gets called from workqueue.
6001  */
6002 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
6003 {
6004         struct mem_cgroup_event *event =
6005                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
6006         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6007
6008         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
6009
6010         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
6011
6012         /* Notify userspace the event is going away. */
6013         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
6014
6015         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6016         kfree(event);
6017         css_put(&memcg->css);
6018 }
6019
6020 /*
6021  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
6022  *
6023  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
6024  */
6025 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
6026                             int sync, void *key)
6027 {
6028         struct mem_cgroup_event *event =
6029                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
6030         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6031         unsigned long flags = (unsigned long)key;
6032
6033         if (flags & POLLHUP) {
6034                 /*
6035                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
6036                  * can simply return knowing the other side will cleanup
6037                  * for us.
6038                  *
6039                  * We can't race against event freeing since the other
6040                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
6041                  * which we hold.
6042                  */
6043                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6044                 if (!list_empty(&event->list)) {
6045                         list_del_init(&event->list);
6046                         /*
6047                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
6048                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
6049                          */
6050                         schedule_work(&event->remove);
6051                 }
6052                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6053         }
6054
6055         return 0;
6056 }
6057
6058 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
6059                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
6060 {
6061         struct mem_cgroup_event *event =
6062                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
6063
6064         event->wqh = wqh;
6065         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
6066 }
6067
6068 /*
6069  * DO NOT USE IN NEW FILES.
6070  *
6071  * Parse input and register new cgroup event handler.
6072  *
6073  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
6074  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
6075  */
6076 static int memcg_write_event_control(struct cgroup_subsys_state *css,
6077                                      struct cftype *cft, const char *buffer)
6078 {
6079         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6080         struct mem_cgroup_event *event;
6081         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
6082         unsigned int efd, cfd;
6083         struct fd efile;
6084         struct fd cfile;
6085         const char *name;
6086         char *endp;
6087         int ret;
6088
6089         efd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6090         if (*endp != ' ')
6091                 return -EINVAL;
6092         buffer = endp + 1;
6093
6094         cfd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6095         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
6096                 return -EINVAL;
6097         buffer = endp + 1;
6098
6099         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
6100         if (!event)
6101                 return -ENOMEM;
6102
6103         event->memcg = memcg;
6104         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
6105         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
6106         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
6107         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
6108
6109         efile = fdget(efd);
6110         if (!efile.file) {
6111                 ret = -EBADF;
6112                 goto out_kfree;
6113         }
6114
6115         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
6116         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
6117                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
6118                 goto out_put_efile;
6119         }
6120
6121         cfile = fdget(cfd);
6122         if (!cfile.file) {
6123                 ret = -EBADF;
6124                 goto out_put_eventfd;
6125         }
6126
6127         /* the process need read permission on control file */
6128         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
6129         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
6130         if (ret < 0)
6131                 goto out_put_cfile;
6132
6133         /*
6134          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
6135          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
6136          * about these events.  The following is crude but the whole thing
6137          * is for compatibility anyway.
6138          *
6139          * DO NOT ADD NEW FILES.
6140          */
6141         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
6142
6143         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
6144                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
6145                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
6146         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
6147                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
6148                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
6149         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
6150                 event->register_event = vmpressure_register_event;
6151                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
6152         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
6153                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
6154                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
6155         } else {
6156                 ret = -EINVAL;
6157                 goto out_put_cfile;
6158         }
6159
6160         /*
6161          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
6162          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
6163          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
6164          */
6165         rcu_read_lock();
6166
6167         ret = -EINVAL;
6168         cfile_css = css_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
6169                                  &mem_cgroup_subsys);
6170         if (cfile_css == css && css_tryget(css))
6171                 ret = 0;
6172
6173         rcu_read_unlock();
6174         if (ret)
6175                 goto out_put_cfile;
6176
6177         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buffer);
6178         if (ret)
6179                 goto out_put_css;
6180
6181         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
6182
6183         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6184         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
6185         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6186
6187         fdput(cfile);
6188         fdput(efile);
6189
6190         return 0;
6191
6192 out_put_css:
6193         css_put(css);
6194 out_put_cfile:
6195         fdput(cfile);
6196 out_put_eventfd:
6197         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6198 out_put_efile:
6199         fdput(efile);
6200 out_kfree:
6201         kfree(event);
6202
6203         return ret;
6204 }
6205
6206 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
6207         {
6208                 .name = "usage_in_bytes",
6209                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
6210                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6211         },
6212         {
6213                 .name = "max_usage_in_bytes",
6214                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
6215                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6216                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6217         },
6218         {
6219                 .name = "limit_in_bytes",
6220                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
6221                 .write_string = mem_cgroup_write,
6222                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6223         },
6224         {
6225                 .name = "soft_limit_in_bytes",
6226                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
6227                 .write_string = mem_cgroup_write,
6228                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6229         },
6230         {
6231                 .name = "failcnt",
6232                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
6233                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6234                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6235         },
6236         {
6237                 .name = "stat",
6238                 .seq_show = memcg_stat_show,
6239         },
6240         {
6241                 .name = "force_empty",
6242                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
6243         },
6244         {
6245                 .name = "use_hierarchy",
6246                 .flags = CFTYPE_INSANE,
6247                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
6248                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
6249         },
6250         {
6251                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
6252                 .write_string = memcg_write_event_control,
6253                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
6254                 .mode = S_IWUGO,
6255         },
6256         {
6257                 .name = "swappiness",
6258                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
6259                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
6260         },
6261         {
6262                 .name = "move_charge_at_immigrate",
6263                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
6264                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
6265         },
6266         {
6267                 .name = "oom_control",
6268                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
6269                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
6270                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
6271         },
6272         {
6273                 .name = "pressure_level",
6274         },
6275 #ifdef CONFIG_NUMA
6276         {
6277                 .name = "numa_stat",
6278                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
6279         },
6280 #endif
6281 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6282         {
6283                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
6284                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
6285                 .write_string = mem_cgroup_write,
6286                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6287         },
6288         {
6289                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
6290                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
6291                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6292         },
6293         {
6294                 .name = "kmem.failcnt",
6295                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
6296                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6297                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6298         },
6299         {
6300                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
6301                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
6302                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6303                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6304         },
6305 #ifdef CONFIG_SLABINFO
6306         {
6307                 .name = "kmem.slabinfo",
6308                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
6309         },
6310 #endif
6311 #endif
6312         { },    /* terminate */
6313 };
6314
6315 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6316 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6317         {
6318                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6319                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6320                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6321         },
6322         {
6323                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6324                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6325                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6326                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6327         },
6328         {
6329                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6330                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6331                 .write_string = mem_cgroup_write,
6332                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6333         },
6334         {
6335                 .name = "memsw.failcnt",
6336                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6337                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6338                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6339         },
6340         { },    /* terminate */
6341 };
6342 #endif
6343 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6344 {
6345         struct mem_cgroup_per_node *pn;
6346         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
6347         int zone, tmp = node;
6348         /*
6349          * This routine is called against possible nodes.
6350          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
6351          *
6352          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
6353          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
6354          *       function.
6355          */
6356         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6357                 tmp = -1;
6358         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
6359         if (!pn)
6360                 return 1;
6361
6362         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6363                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
6364                 lruvec_init(&mz->lruvec);
6365                 mz->usage_in_excess = 0;
6366                 mz->on_tree = false;
6367                 mz->memcg = memcg;
6368         }
6369         memcg->nodeinfo[node] = pn;
6370         return 0;
6371 }
6372
6373 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6374 {
6375         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
6376 }
6377
6378 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
6379 {
6380         struct mem_cgroup *memcg;
6381         size_t size;
6382
6383         size = sizeof(struct mem_cgroup);
6384         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
6385
6386         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6387         if (!memcg)
6388                 return NULL;
6389
6390         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
6391         if (!memcg->stat)
6392                 goto out_free;
6393         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
6394         return memcg;
6395
6396 out_free:
6397         kfree(memcg);
6398         return NULL;
6399 }
6400
6401 /*
6402  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
6403  * (scanning all at force_empty is too costly...)
6404  *
6405  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
6406  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
6407  * it goes down to 0.
6408  *
6409  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
6410  */
6411
6412 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
6413 {
6414         int node;
6415
6416         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
6417
6418         for_each_node(node)
6419                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
6420
6421         free_percpu(memcg->stat);
6422
6423         /*
6424          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
6425          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
6426          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
6427          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
6428          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
6429          *
6430          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
6431          * to move this code around, and make sure it is outside
6432          * the cgroup_lock.
6433          */
6434         disarm_static_keys(memcg);
6435         kfree(memcg);
6436 }
6437
6438 /*
6439  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
6440  */
6441 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
6442 {
6443         if (!memcg->res.parent)
6444                 return NULL;
6445         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
6446 }
6447 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
6448
6449 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
6450 {
6451         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6452         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
6453         int tmp, node, zone;
6454
6455         for_each_node(node) {
6456                 tmp = node;
6457                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6458                         tmp = -1;
6459                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
6460                 BUG_ON(!rtpn);
6461
6462                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6463
6464                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6465                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
6466                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
6467                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
6468                 }
6469         }
6470 }
6471
6472 static struct cgroup_subsys_state * __ref
6473 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6474 {
6475         struct mem_cgroup *memcg;
6476         long error = -ENOMEM;
6477         int node;
6478
6479         memcg = mem_cgroup_alloc();
6480         if (!memcg)
6481                 return ERR_PTR(error);
6482
6483         for_each_node(node)
6484                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
6485                         goto free_out;
6486
6487         /* root ? */
6488         if (parent_css == NULL) {
6489                 root_mem_cgroup = memcg;
6490                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6491                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6492                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6493         }
6494
6495         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
6496         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
6497         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
6498         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
6499         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
6500         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
6501         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
6502         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
6503
6504         return &memcg->css;
6505
6506 free_out:
6507         __mem_cgroup_free(memcg);
6508         return ERR_PTR(error);
6509 }
6510
6511 static int
6512 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6513 {
6514         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6515         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(css));
6516
6517         if (css->cgroup->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
6518                 return -ENOSPC;
6519
6520         if (!parent)
6521                 return 0;
6522
6523         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
6524
6525         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
6526         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
6527         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
6528
6529         if (parent->use_hierarchy) {
6530                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
6531                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
6532                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
6533
6534                 /*
6535                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
6536                  * core guarantees its existence.
6537                  */
6538         } else {
6539                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6540                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6541                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6542                 /*
6543                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
6544                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
6545                  * unfortunate state in our controller.
6546                  */
6547                 if (parent != root_mem_cgroup)
6548                         mem_cgroup_subsys.broken_hierarchy = true;
6549         }
6550         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
6551
6552         return memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
6553 }
6554
6555 /*
6556  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
6557  */
6558 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
6559 {
6560         struct mem_cgroup *parent = memcg;
6561
6562         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
6563                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
6564
6565         /*
6566          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
6567          * explicitely.
6568          */
6569         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
6570                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
6571 }
6572
6573 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6574 {
6575         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6576         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
6577
6578         /*
6579          * Unregister events and notify userspace.
6580          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
6581          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
6582          */
6583         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6584         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
6585                 list_del_init(&event->list);
6586                 schedule_work(&event->remove);
6587         }
6588         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6589
6590         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
6591
6592         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
6593         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6594         mem_cgroup_destroy_all_caches(memcg);
6595         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
6596 }
6597
6598 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6599 {
6600         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6601         /*
6602          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
6603          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
6604          * memcg does not do css_tryget() and res_counter charging
6605          * under the same RCU lock region, which means that charging
6606          * could race with offlining.  Offlining only happens to
6607          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
6608          * without any tasks from the swapin path when the target
6609          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
6610          * current task as it usually is.  A race like this can leak
6611          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
6612          * circulation:
6613          *
6614          * #0                        #1
6615          *                           lookup_swap_cgroup_id()
6616          *                           rcu_read_lock()
6617          *                           mem_cgroup_lookup()
6618          *                           css_tryget()
6619          *                           rcu_read_unlock()
6620          * disable css_tryget()
6621          * call_rcu()
6622          *   offline_css()
6623          *     reparent_charges()
6624          *                           res_counter_charge()
6625          *                           css_put()
6626          *                             css_free()
6627          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
6628          *                           add page to lru
6629          *
6630          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
6631          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
6632          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
6633          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
6634          * made after offlining:
6635          */
6636         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6637
6638         memcg_destroy_kmem(memcg);
6639         __mem_cgroup_free(memcg);
6640 }
6641
6642 #ifdef CONFIG_MMU
6643 /* Handlers for move charge at task migration. */
6644 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
6645 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6646 {
6647         int ret = 0;
6648         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6649         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
6650
6651         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6652                 mc.precharge += count;
6653                 /* we don't need css_get for root */
6654                 return ret;
6655         }
6656         /* try to charge at once */
6657         if (count > 1) {
6658                 struct res_counter *dummy;
6659                 /*
6660                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
6661                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
6662                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
6663                  * css_get().
6664                  */
6665                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
6666                         goto one_by_one;
6667                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
6668                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
6669                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
6670                         goto one_by_one;
6671                 }
6672                 mc.precharge += count;
6673                 return ret;
6674         }
6675 one_by_one:
6676         /* fall back to one by one charge */
6677         while (count--) {
6678                 if (signal_pending(current)) {
6679                         ret = -EINTR;
6680                         break;
6681                 }
6682                 if (!batch_count--) {
6683                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6684                         cond_resched();
6685                 }
6686                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
6687                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
6688                 if (ret)
6689                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
6690                         return ret;
6691                 mc.precharge++;
6692         }
6693         return ret;
6694 }
6695
6696 /**
6697  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6698  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6699  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6700  * @ptent: the pte to be checked
6701  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6702  *
6703  * Returns
6704  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
6705  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
6706  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
6707  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
6708  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
6709  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
6710  *     in target->ent.
6711  *
6712  * Called with pte lock held.
6713  */
6714 union mc_target {
6715         struct page     *page;
6716         swp_entry_t     ent;
6717 };
6718
6719 enum mc_target_type {
6720         MC_TARGET_NONE = 0,
6721         MC_TARGET_PAGE,
6722         MC_TARGET_SWAP,
6723 };
6724
6725 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6726                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6727 {
6728         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6729
6730         if (!page || !page_mapped(page))
6731                 return NULL;
6732         if (PageAnon(page)) {
6733                 /* we don't move shared anon */
6734                 if (!move_anon())
6735                         return NULL;
6736         } else if (!move_file())
6737                 /* we ignore mapcount for file pages */
6738                 return NULL;
6739         if (!get_page_unless_zero(page))
6740                 return NULL;
6741
6742         return page;
6743 }
6744
6745 #ifdef CONFIG_SWAP
6746 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6747                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6748 {
6749         struct page *page = NULL;
6750         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6751
6752         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
6753                 return NULL;
6754         /*
6755          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
6756          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6757          */
6758         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
6759         if (do_swap_account)
6760                 entry->val = ent.val;
6761
6762         return page;
6763 }
6764 #else
6765 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6766                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6767 {
6768         return NULL;
6769 }
6770 #endif
6771
6772 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6773                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6774 {
6775         struct page *page = NULL;
6776         struct address_space *mapping;
6777         pgoff_t pgoff;
6778
6779         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6780                 return NULL;
6781         if (!move_file())
6782                 return NULL;
6783
6784         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
6785         if (pte_none(ptent))
6786                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
6787         else /* pte_file(ptent) is true */
6788                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
6789
6790         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6791         page = find_get_page(mapping, pgoff);
6792
6793 #ifdef CONFIG_SWAP
6794         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6795         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
6796                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
6797                 if (do_swap_account)
6798                         *entry = swap;
6799                 page = find_get_page(swap_address_space(swap), swap.val);
6800         }
6801 #endif
6802         return page;
6803 }
6804
6805 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6806                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6807 {
6808         struct page *page = NULL;
6809         struct page_cgroup *pc;
6810         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6811         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6812
6813         if (pte_present(ptent))
6814                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6815         else if (is_swap_pte(ptent))
6816                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6817         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
6818                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6819
6820         if (!page && !ent.val)
6821                 return ret;
6822         if (page) {
6823                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6824                 /*
6825                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
6826                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
6827                  * the lock.
6828                  */
6829                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6830                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6831                         if (target)
6832                                 target->page = page;
6833                 }
6834                 if (!ret || !target)
6835                         put_page(page);
6836         }
6837         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
6838         if (ent.val && !ret &&
6839             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6840                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6841                 if (target)
6842                         target->ent = ent;
6843         }
6844         return ret;
6845 }
6846
6847 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6848 /*
6849  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
6850  * support them for now.
6851  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6852  */
6853 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6854                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6855 {
6856         struct page *page = NULL;
6857         struct page_cgroup *pc;
6858         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6859
6860         page = pmd_page(pmd);
6861         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
6862         if (!move_anon())
6863                 return ret;
6864         pc = lookup_page_cgroup(page);
6865         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6866                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6867                 if (target) {
6868                         get_page(page);
6869                         target->page = page;
6870                 }
6871         }
6872         return ret;
6873 }
6874 #else
6875 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6876                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6877 {
6878         return MC_TARGET_NONE;
6879 }
6880 #endif
6881
6882 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6883                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6884                                         struct mm_walk *walk)
6885 {
6886         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6887         pte_t *pte;
6888         spinlock_t *ptl;
6889
6890         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6891                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6892                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6893                 spin_unlock(ptl);
6894                 return 0;
6895         }
6896
6897         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6898                 return 0;
6899         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6900         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6901                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
6902                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6903         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6904         cond_resched();
6905
6906         return 0;
6907 }
6908
6909 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6910 {
6911         unsigned long precharge;
6912         struct vm_area_struct *vma;
6913
6914         down_read(&mm->mmap_sem);
6915         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6916                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
6917                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6918                         .mm = mm,
6919                         .private = vma,
6920                 };
6921                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6922                         continue;
6923                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6924                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
6925         }
6926         up_read(&mm->mmap_sem);
6927
6928         precharge = mc.precharge;
6929         mc.precharge = 0;
6930
6931         return precharge;
6932 }
6933
6934 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6935 {
6936         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6937
6938         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6939         mc.moving_task = current;
6940         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6941 }
6942
6943 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6944 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6945 {
6946         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6947         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6948         int i;
6949
6950         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6951         if (mc.precharge) {
6952                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6953                 mc.precharge = 0;
6954         }
6955         /*
6956          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6957          * we must uncharge here.
6958          */
6959         if (mc.moved_charge) {
6960                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6961                 mc.moved_charge = 0;
6962         }
6963         /* we must fixup refcnts and charges */
6964         if (mc.moved_swap) {
6965                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6966                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6967                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
6968                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6969
6970                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
6971                         css_put(&mc.from->css);
6972
6973                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
6974                         /*
6975                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
6976                          * uncharge to->res.
6977                          */
6978                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
6979                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6980                 }
6981                 /* we've already done css_get(mc.to) */
6982                 mc.moved_swap = 0;
6983         }
6984         memcg_oom_recover(from);
6985         memcg_oom_recover(to);
6986         wake_up_all(&mc.waitq);
6987 }
6988
6989 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6990 {
6991         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6992
6993         /*
6994          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
6995          * task migration.
6996          */
6997         mc.moving_task = NULL;
6998         __mem_cgroup_clear_mc();
6999         spin_lock(&mc.lock);
7000         mc.from = NULL;
7001         mc.to = NULL;
7002         spin_unlock(&mc.lock);
7003         mem_cgroup_end_move(from);
7004 }
7005
7006 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7007                                  struct cgroup_taskset *tset)
7008 {
7009         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7010         int ret = 0;
7011         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7012         unsigned long move_charge_at_immigrate;
7013
7014         /*
7015          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
7016          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
7017          * So we need to save it, and keep it going.
7018          */
7019         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
7020         if (move_charge_at_immigrate) {
7021                 struct mm_struct *mm;
7022                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
7023
7024                 VM_BUG_ON(from == memcg);
7025
7026                 mm = get_task_mm(p);
7027                 if (!mm)
7028                         return 0;
7029                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
7030                 if (mm->owner == p) {
7031                         VM_BUG_ON(mc.from);
7032                         VM_BUG_ON(mc.to);
7033                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
7034                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
7035                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
7036                         mem_cgroup_start_move(from);
7037                         spin_lock(&mc.lock);
7038                         mc.from = from;
7039                         mc.to = memcg;
7040                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
7041                         spin_unlock(&mc.lock);
7042                         /* We set mc.moving_task later */
7043
7044                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
7045                         if (ret)
7046                                 mem_cgroup_clear_mc();
7047                 }
7048                 mmput(mm);
7049         }
7050         return ret;
7051 }
7052
7053 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7054                                      struct cgroup_taskset *tset)
7055 {
7056         mem_cgroup_clear_mc();
7057 }
7058
7059 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
7060                                 unsigned long addr, unsigned long end,
7061                                 struct mm_walk *walk)
7062 {
7063         int ret = 0;
7064         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
7065         pte_t *pte;
7066         spinlock_t *ptl;
7067         enum mc_target_type target_type;
7068         union mc_target target;
7069         struct page *page;
7070         struct page_cgroup *pc;
7071
7072         /*
7073          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
7074          * happens because:
7075          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
7076          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
7077          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
7078          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
7079          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
7080          *    part of thp split is not executed yet.
7081          */
7082         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
7083                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
7084                         spin_unlock(ptl);
7085                         return 0;
7086                 }
7087                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
7088                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
7089                         page = target.page;
7090                         if (!isolate_lru_page(page)) {
7091                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
7092                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
7093                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
7094                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
7095                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
7096                                 }
7097                                 putback_lru_page(page);
7098                         }
7099                         put_page(page);
7100                 }
7101                 spin_unlock(ptl);
7102                 return 0;
7103         }
7104
7105         if (pmd_trans_unstable(pmd))
7106                 return 0;
7107 retry:
7108         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
7109         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
7110                 pte_t ptent = *(pte++);
7111                 swp_entry_t ent;
7112
7113                 if (!mc.precharge)
7114                         break;
7115
7116                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
7117                 case MC_TARGET_PAGE:
7118                         page = target.page;
7119                         if (isolate_lru_page(page))
7120                                 goto put;
7121                         pc = lookup_page_cgroup(page);
7122                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
7123                                                      mc.from, mc.to)) {
7124                                 mc.precharge--;
7125                                 /* we uncharge from mc.from later. */
7126                                 mc.moved_charge++;
7127                         }
7128                         putback_lru_page(page);
7129 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
7130                         put_page(page);
7131                         break;
7132                 case MC_TARGET_SWAP:
7133                         ent = target.ent;
7134                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
7135                                 mc.precharge--;
7136                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
7137                                 mc.moved_swap++;
7138                         }
7139                         break;
7140                 default:
7141                         break;
7142                 }
7143         }
7144         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
7145         cond_resched();
7146
7147         if (addr != end) {
7148                 /*
7149                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
7150                  * We try charge one by one, but don't do any additional
7151                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
7152                  * phase.
7153                  */
7154                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
7155                 if (!ret)
7156                         goto retry;
7157         }
7158
7159         return ret;
7160 }
7161
7162 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
7163 {
7164         struct vm_area_struct *vma;
7165
7166         lru_add_drain_all();
7167 retry:
7168         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
7169                 /*
7170                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
7171                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
7172                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
7173                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
7174                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
7175                  */
7176                 __mem_cgroup_clear_mc();
7177                 cond_resched();
7178                 goto retry;
7179         }
7180         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
7181                 int ret;
7182                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
7183                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
7184                         .mm = mm,
7185                         .private = vma,
7186                 };
7187                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
7188                         continue;
7189                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
7190                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
7191                 if (ret)
7192                         /*
7193                          * means we have consumed all precharges and failed in
7194                          * doing additional charge. Just abandon here.
7195                          */
7196                         break;
7197         }
7198         up_read(&mm->mmap_sem);
7199 }
7200
7201 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7202                                  struct cgroup_taskset *tset)
7203 {
7204         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7205         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
7206
7207         if (mm) {
7208                 if (mc.to)
7209                         mem_cgroup_move_charge(mm);
7210                 mmput(mm);
7211         }
7212         if (mc.to)
7213                 mem_cgroup_clear_mc();
7214 }
7215 #else   /* !CONFIG_MMU */
7216 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7217                                  struct cgroup_taskset *tset)
7218 {
7219         return 0;
7220 }
7221 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7222                                      struct cgroup_taskset *tset)
7223 {
7224 }
7225 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7226                                  struct cgroup_taskset *tset)
7227 {
7228 }
7229 #endif
7230
7231 /*
7232  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
7233  * to verify sane_behavior flag on each mount attempt.
7234  */
7235 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
7236 {
7237         /*
7238          * use_hierarchy is forced with sane_behavior.  cgroup core
7239          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
7240          * on for the root memcg is enough.
7241          */
7242         if (cgroup_sane_behavior(root_css->cgroup))
7243                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
7244 }
7245
7246 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
7247         .name = "memory",
7248         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
7249         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7250         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7251         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7252         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7253         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7254         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7255         .attach = mem_cgroup_move_task,
7256         .bind = mem_cgroup_bind,
7257         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
7258         .early_init = 0,
7259 };
7260
7261 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7262 static int __init enable_swap_account(char *s)
7263 {
7264         if (!strcmp(s, "1"))
7265                 really_do_swap_account = 1;
7266         else if (!strcmp(s, "0"))
7267                 really_do_swap_account = 0;
7268         return 1;
7269 }
7270 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7271
7272 static void __init memsw_file_init(void)
7273 {
7274         WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&mem_cgroup_subsys, memsw_cgroup_files));
7275 }
7276
7277 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7278 {
7279         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7280                 do_swap_account = 1;
7281                 memsw_file_init();
7282         }
7283 }
7284
7285 #else
7286 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7287 {
7288 }
7289 #endif
7290
7291 /*
7292  * subsys_initcall() for memory controller.
7293  *
7294  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
7295  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
7296  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
7297  * be initialized from here.
7298  */
7299 static int __init mem_cgroup_init(void)
7300 {
7301         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
7302         enable_swap_cgroup();
7303         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
7304         memcg_stock_init();
7305         return 0;
7306 }
7307 subsys_initcall(mem_cgroup_init);