memcg: rework memcg_update_kmem_limit synchronization
[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         unsigned long 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                 struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_css(next_css);
1123
1124                 if (css_tryget(&mem->css))
1125                         return mem;
1126                 else {
1127                         prev_css = next_css;
1128                         goto skip_node;
1129                 }
1130         }
1131
1132         return NULL;
1133 }
1134
1135 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1136 {
1137         /*
1138          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1139          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1140          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1141          */
1142         atomic_inc(&root->dead_count);
1143 }
1144
1145 static struct mem_cgroup *
1146 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1147                      struct mem_cgroup *root,
1148                      int *sequence)
1149 {
1150         struct mem_cgroup *position = NULL;
1151         /*
1152          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1153          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1154          *
1155          * If the iterator is valid, we may still race with an
1156          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1157          * released, tryget will fail if we lost the race.
1158          */
1159         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1160         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1161                 smp_rmb();
1162                 position = iter->last_visited;
1163                 if (position && !css_tryget(&position->css))
1164                         position = NULL;
1165         }
1166         return position;
1167 }
1168
1169 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1170                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1171                                    struct mem_cgroup *new_position,
1172                                    int sequence)
1173 {
1174         if (last_visited)
1175                 css_put(&last_visited->css);
1176         /*
1177          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1178          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1179          * don't lose destruction events in between.  We could have
1180          * raced with the destruction of @new_position after all.
1181          */
1182         iter->last_visited = new_position;
1183         smp_wmb();
1184         iter->last_dead_count = sequence;
1185 }
1186
1187 /**
1188  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1189  * @root: hierarchy root
1190  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1191  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1192  *
1193  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1194  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1195  *
1196  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1197  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1198  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1199  *
1200  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1201  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1202  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1203  */
1204 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1205                                    struct mem_cgroup *prev,
1206                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1207 {
1208         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1209         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1210
1211         if (mem_cgroup_disabled())
1212                 return NULL;
1213
1214         if (!root)
1215                 root = root_mem_cgroup;
1216
1217         if (prev && !reclaim)
1218                 last_visited = prev;
1219
1220         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1221                 if (prev)
1222                         goto out_css_put;
1223                 return root;
1224         }
1225
1226         rcu_read_lock();
1227         while (!memcg) {
1228                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1229                 int uninitialized_var(seq);
1230
1231                 if (reclaim) {
1232                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
1233                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
1234                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1235
1236                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
1237                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1238                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1239                                 iter->last_visited = NULL;
1240                                 goto out_unlock;
1241                         }
1242
1243                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1244                 }
1245
1246                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1247
1248                 if (reclaim) {
1249                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, seq);
1250
1251                         if (!memcg)
1252                                 iter->generation++;
1253                         else if (!prev && memcg)
1254                                 reclaim->generation = iter->generation;
1255                 }
1256
1257                 if (prev && !memcg)
1258                         goto out_unlock;
1259         }
1260 out_unlock:
1261         rcu_read_unlock();
1262 out_css_put:
1263         if (prev && prev != root)
1264                 css_put(&prev->css);
1265
1266         return memcg;
1267 }
1268
1269 /**
1270  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1271  * @root: hierarchy root
1272  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1273  */
1274 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1275                            struct mem_cgroup *prev)
1276 {
1277         if (!root)
1278                 root = root_mem_cgroup;
1279         if (prev && prev != root)
1280                 css_put(&prev->css);
1281 }
1282
1283 /*
1284  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1285  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1286  * be used for reference counting.
1287  */
1288 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1289         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1290              iter != NULL;                              \
1291              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1292
1293 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1294         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1295              iter != NULL;                              \
1296              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1297
1298 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1299 {
1300         struct mem_cgroup *memcg;
1301
1302         rcu_read_lock();
1303         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1304         if (unlikely(!memcg))
1305                 goto out;
1306
1307         switch (idx) {
1308         case PGFAULT:
1309                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1310                 break;
1311         case PGMAJFAULT:
1312                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1313                 break;
1314         default:
1315                 BUG();
1316         }
1317 out:
1318         rcu_read_unlock();
1319 }
1320 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1321
1322 /**
1323  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1324  * @zone: zone of the wanted lruvec
1325  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1326  *
1327  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1328  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1329  * is disabled.
1330  */
1331 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1332                                       struct mem_cgroup *memcg)
1333 {
1334         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1335         struct lruvec *lruvec;
1336
1337         if (mem_cgroup_disabled()) {
1338                 lruvec = &zone->lruvec;
1339                 goto out;
1340         }
1341
1342         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1343         lruvec = &mz->lruvec;
1344 out:
1345         /*
1346          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1347          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1348          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1349          */
1350         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1351                 lruvec->zone = zone;
1352         return lruvec;
1353 }
1354
1355 /*
1356  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1357  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1358  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1359  *
1360  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1361  * 1. charge
1362  * 2. moving account
1363  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1364  * It is added to LRU before charge.
1365  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1366  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1367  */
1368
1369 /**
1370  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1371  * @page: the page
1372  * @zone: zone of the page
1373  */
1374 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1375 {
1376         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1377         struct mem_cgroup *memcg;
1378         struct page_cgroup *pc;
1379         struct lruvec *lruvec;
1380
1381         if (mem_cgroup_disabled()) {
1382                 lruvec = &zone->lruvec;
1383                 goto out;
1384         }
1385
1386         pc = lookup_page_cgroup(page);
1387         memcg = pc->mem_cgroup;
1388
1389         /*
1390          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1391          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1392          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1393          *
1394          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1395          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1396          * of pc->mem_cgroup safe.
1397          */
1398         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1399                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1400
1401         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1402         lruvec = &mz->lruvec;
1403 out:
1404         /*
1405          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1406          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1407          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1408          */
1409         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1410                 lruvec->zone = zone;
1411         return lruvec;
1412 }
1413
1414 /**
1415  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1416  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1417  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1418  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1419  *
1420  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1421  * lru list.
1422  */
1423 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1424                                 int nr_pages)
1425 {
1426         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1427         unsigned long *lru_size;
1428
1429         if (mem_cgroup_disabled())
1430                 return;
1431
1432         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1433         lru_size = mz->lru_size + lru;
1434         *lru_size += nr_pages;
1435         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1436 }
1437
1438 /*
1439  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1440  * hierarchy subtree
1441  */
1442 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1443                                   struct mem_cgroup *memcg)
1444 {
1445         if (root_memcg == memcg)
1446                 return true;
1447         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1448                 return false;
1449         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1450 }
1451
1452 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1453                                        struct mem_cgroup *memcg)
1454 {
1455         bool ret;
1456
1457         rcu_read_lock();
1458         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1459         rcu_read_unlock();
1460         return ret;
1461 }
1462
1463 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1464                         const struct mem_cgroup *memcg)
1465 {
1466         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1467         struct task_struct *p;
1468         bool ret;
1469
1470         p = find_lock_task_mm(task);
1471         if (p) {
1472                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1473                 task_unlock(p);
1474         } else {
1475                 /*
1476                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1477                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1478                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1479                  */
1480                 rcu_read_lock();
1481                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1482                 if (curr)
1483                         css_get(&curr->css);
1484                 rcu_read_unlock();
1485         }
1486         if (!curr)
1487                 return false;
1488         /*
1489          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1490          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1491          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1492          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1493          */
1494         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1495         css_put(&curr->css);
1496         return ret;
1497 }
1498
1499 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1500 {
1501         unsigned long inactive_ratio;
1502         unsigned long inactive;
1503         unsigned long active;
1504         unsigned long gb;
1505
1506         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1507         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1508
1509         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1510         if (gb)
1511                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1512         else
1513                 inactive_ratio = 1;
1514
1515         return inactive * inactive_ratio < active;
1516 }
1517
1518 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1519         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1520
1521 /**
1522  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1523  * @memcg: the memory cgroup
1524  *
1525  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1526  * pages.
1527  */
1528 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1529 {
1530         unsigned long long margin;
1531
1532         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1533         if (do_swap_account)
1534                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1535         return margin >> PAGE_SHIFT;
1536 }
1537
1538 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1539 {
1540         /* root ? */
1541         if (!css_parent(&memcg->css))
1542                 return vm_swappiness;
1543
1544         return memcg->swappiness;
1545 }
1546
1547 /*
1548  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1549  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1550  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1551  * rcu_read_lock(), like this:
1552  *
1553  *         CPU-A                                    CPU-B
1554  *                                              rcu_read_lock()
1555  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1556  *                                                   take heavy locks.
1557  *         synchronize_rcu()                    update something.
1558  *                                              rcu_read_unlock()
1559  *         start move here.
1560  */
1561
1562 /* for quick checking without looking up memcg */
1563 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1564
1565 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1566 {
1567         atomic_inc(&memcg_moving);
1568         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1569         synchronize_rcu();
1570 }
1571
1572 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1573 {
1574         /*
1575          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1576          * We check NULL in callee rather than caller.
1577          */
1578         if (memcg) {
1579                 atomic_dec(&memcg_moving);
1580                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1581         }
1582 }
1583
1584 /*
1585  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1586  *
1587  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1588  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1589  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1590  *
1591  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1592  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1593  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1594  */
1595
1596 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1597 {
1598         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1599         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1600 }
1601
1602 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1603 {
1604         struct mem_cgroup *from;
1605         struct mem_cgroup *to;
1606         bool ret = false;
1607         /*
1608          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1609          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1610          */
1611         spin_lock(&mc.lock);
1612         from = mc.from;
1613         to = mc.to;
1614         if (!from)
1615                 goto unlock;
1616
1617         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1618                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1619 unlock:
1620         spin_unlock(&mc.lock);
1621         return ret;
1622 }
1623
1624 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1625 {
1626         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1627                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1628                         DEFINE_WAIT(wait);
1629                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1630                         /* moving charge context might have finished. */
1631                         if (mc.moving_task)
1632                                 schedule();
1633                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1634                         return true;
1635                 }
1636         }
1637         return false;
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Take this lock when
1642  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1643  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1644  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1645  */
1646 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1647                                   unsigned long *flags)
1648 {
1649         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1650 }
1651
1652 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1653                                 unsigned long *flags)
1654 {
1655         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1656 }
1657
1658 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1659 /**
1660  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1661  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1662  * @p: Task that is going to be killed
1663  *
1664  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1665  * enabled
1666  */
1667 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1668 {
1669         /*
1670          * protects memcg_name and makes sure that parallel ooms do not
1671          * interleave
1672          */
1673         static DEFINE_SPINLOCK(oom_info_lock);
1674         struct cgroup *task_cgrp;
1675         struct cgroup *mem_cgrp;
1676         static char memcg_name[PATH_MAX];
1677         int ret;
1678         struct mem_cgroup *iter;
1679         unsigned int i;
1680
1681         if (!p)
1682                 return;
1683
1684         spin_lock(&oom_info_lock);
1685         rcu_read_lock();
1686
1687         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1688         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1689
1690         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1691         if (ret < 0) {
1692                 /*
1693                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1694                  * But we'll still print out the usage information
1695                  */
1696                 rcu_read_unlock();
1697                 goto done;
1698         }
1699         rcu_read_unlock();
1700
1701         pr_info("Task in %s killed", memcg_name);
1702
1703         rcu_read_lock();
1704         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1705         if (ret < 0) {
1706                 rcu_read_unlock();
1707                 goto done;
1708         }
1709         rcu_read_unlock();
1710
1711         /*
1712          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1713          */
1714         pr_cont(" as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1715 done:
1716
1717         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1718                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1719                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1720                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1721         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1722                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1723                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1724                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1725         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1726                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1727                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1728                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1729
1730         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1731                 pr_info("Memory cgroup stats");
1732
1733                 rcu_read_lock();
1734                 ret = cgroup_path(iter->css.cgroup, memcg_name, PATH_MAX);
1735                 if (!ret)
1736                         pr_cont(" for %s", memcg_name);
1737                 rcu_read_unlock();
1738                 pr_cont(":");
1739
1740                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1741                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1742                                 continue;
1743                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1744                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1745                 }
1746
1747                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1748                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1749                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1750
1751                 pr_cont("\n");
1752         }
1753         spin_unlock(&oom_info_lock);
1754 }
1755
1756 /*
1757  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1758  * 1(self count) if no children.
1759  */
1760 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1761 {
1762         int num = 0;
1763         struct mem_cgroup *iter;
1764
1765         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1766                 num++;
1767         return num;
1768 }
1769
1770 /*
1771  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1772  */
1773 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1774 {
1775         u64 limit;
1776
1777         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1778
1779         /*
1780          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1781          */
1782         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1783                 u64 memsw;
1784
1785                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1786                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1787
1788                 /*
1789                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1790                  * available to this memcg, return that limit.
1791                  */
1792                 limit = min(limit, memsw);
1793         }
1794
1795         return limit;
1796 }
1797
1798 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1799                                      int order)
1800 {
1801         struct mem_cgroup *iter;
1802         unsigned long chosen_points = 0;
1803         unsigned long totalpages;
1804         unsigned int points = 0;
1805         struct task_struct *chosen = NULL;
1806
1807         /*
1808          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1809          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1810          * quickly exit and free its memory.
1811          */
1812         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1813                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1814                 return;
1815         }
1816
1817         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1818         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1819         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1820                 struct css_task_iter it;
1821                 struct task_struct *task;
1822
1823                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1824                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1825                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1826                                                         false)) {
1827                         case OOM_SCAN_SELECT:
1828                                 if (chosen)
1829                                         put_task_struct(chosen);
1830                                 chosen = task;
1831                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1832                                 get_task_struct(chosen);
1833                                 /* fall through */
1834                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1835                                 continue;
1836                         case OOM_SCAN_ABORT:
1837                                 css_task_iter_end(&it);
1838                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1839                                 if (chosen)
1840                                         put_task_struct(chosen);
1841                                 return;
1842                         case OOM_SCAN_OK:
1843                                 break;
1844                         };
1845                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1846                         if (points > chosen_points) {
1847                                 if (chosen)
1848                                         put_task_struct(chosen);
1849                                 chosen = task;
1850                                 chosen_points = points;
1851                                 get_task_struct(chosen);
1852                         }
1853                 }
1854                 css_task_iter_end(&it);
1855         }
1856
1857         if (!chosen)
1858                 return;
1859         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1860         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1861                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1862 }
1863
1864 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1865                                         gfp_t gfp_mask,
1866                                         unsigned long flags)
1867 {
1868         unsigned long total = 0;
1869         bool noswap = false;
1870         int loop;
1871
1872         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1873                 noswap = true;
1874         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1875                 noswap = true;
1876
1877         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1878                 if (loop)
1879                         drain_all_stock_async(memcg);
1880                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1881                 /*
1882                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1883                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1884                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1885                  */
1886                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1887                         break;
1888                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1889                         break;
1890                 /*
1891                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1892                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1893                  */
1894                 if (loop && !total)
1895                         break;
1896         }
1897         return total;
1898 }
1899
1900 /**
1901  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1902  * @memcg: the target memcg
1903  * @nid: the node ID to be checked.
1904  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1905  *
1906  * This function returns whether the specified memcg contains any
1907  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1908  * pages in the node.
1909  */
1910 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1911                 int nid, bool noswap)
1912 {
1913         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1914                 return true;
1915         if (noswap || !total_swap_pages)
1916                 return false;
1917         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1918                 return true;
1919         return false;
1920
1921 }
1922 #if MAX_NUMNODES > 1
1923
1924 /*
1925  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1926  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1927  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1928  *
1929  */
1930 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1931 {
1932         int nid;
1933         /*
1934          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1935          * pagein/pageout changes since the last update.
1936          */
1937         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1938                 return;
1939         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1940                 return;
1941
1942         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1943         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1944
1945         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1946
1947                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1948                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1949         }
1950
1951         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1952         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1957  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1958  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1959  *
1960  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1961  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1962  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1963  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1964  *
1965  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1966  */
1967 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1968 {
1969         int node;
1970
1971         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1972         node = memcg->last_scanned_node;
1973
1974         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1975         if (node == MAX_NUMNODES)
1976                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1977         /*
1978          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1979          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1980          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1981          * we use curret node.
1982          */
1983         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1984                 node = numa_node_id();
1985
1986         memcg->last_scanned_node = node;
1987         return node;
1988 }
1989
1990 /*
1991  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1992  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1993  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1994  * enough new information. We need to do double check.
1995  */
1996 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1997 {
1998         int nid;
1999
2000         /*
2001          * quick check...making use of scan_node.
2002          * We can skip unused nodes.
2003          */
2004         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
2005                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
2006                      nid < MAX_NUMNODES;
2007                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
2008
2009                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2010                                 return true;
2011                 }
2012         }
2013         /*
2014          * Check rest of nodes.
2015          */
2016         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2017                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
2018                         continue;
2019                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2020                         return true;
2021         }
2022         return false;
2023 }
2024
2025 #else
2026 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
2027 {
2028         return 0;
2029 }
2030
2031 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2032 {
2033         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
2034 }
2035 #endif
2036
2037 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
2038                                    struct zone *zone,
2039                                    gfp_t gfp_mask,
2040                                    unsigned long *total_scanned)
2041 {
2042         struct mem_cgroup *victim = NULL;
2043         int total = 0;
2044         int loop = 0;
2045         unsigned long excess;
2046         unsigned long nr_scanned;
2047         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2048                 .zone = zone,
2049                 .priority = 0,
2050         };
2051
2052         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2053
2054         while (1) {
2055                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2056                 if (!victim) {
2057                         loop++;
2058                         if (loop >= 2) {
2059                                 /*
2060                                  * If we have not been able to reclaim
2061                                  * anything, it might because there are
2062                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2063                                  */
2064                                 if (!total)
2065                                         break;
2066                                 /*
2067                                  * We want to do more targeted reclaim.
2068                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2069                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2070                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2071                                  */
2072                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2073                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2074                                         break;
2075                         }
2076                         continue;
2077                 }
2078                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2079                         continue;
2080                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2081                                                      zone, &nr_scanned);
2082                 *total_scanned += nr_scanned;
2083                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2084                         break;
2085         }
2086         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2087         return total;
2088 }
2089
2090 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2091 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2092         .name = "memcg_oom_lock",
2093 };
2094 #endif
2095
2096 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2097
2098 /*
2099  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2100  * If someone is running, return false.
2101  */
2102 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2103 {
2104         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2105
2106         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2107
2108         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2109                 if (iter->oom_lock) {
2110                         /*
2111                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2112                          * so we cannot give a lock.
2113                          */
2114                         failed = iter;
2115                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2116                         break;
2117                 } else
2118                         iter->oom_lock = true;
2119         }
2120
2121         if (failed) {
2122                 /*
2123                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2124                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2125                  */
2126                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2127                         if (iter == failed) {
2128                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2129                                 break;
2130                         }
2131                         iter->oom_lock = false;
2132                 }
2133         } else
2134                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2135
2136         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2137
2138         return !failed;
2139 }
2140
2141 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2142 {
2143         struct mem_cgroup *iter;
2144
2145         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2146         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2147         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2148                 iter->oom_lock = false;
2149         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2150 }
2151
2152 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2153 {
2154         struct mem_cgroup *iter;
2155
2156         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2157                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2158 }
2159
2160 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2161 {
2162         struct mem_cgroup *iter;
2163
2164         /*
2165          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2166          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2167          * atomic_add_unless() here.
2168          */
2169         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2170                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2171 }
2172
2173 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2174
2175 struct oom_wait_info {
2176         struct mem_cgroup *memcg;
2177         wait_queue_t    wait;
2178 };
2179
2180 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2181         unsigned mode, int sync, void *arg)
2182 {
2183         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2184         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2185         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2186
2187         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2188         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2189
2190         /*
2191          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2192          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2193          */
2194         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2195                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2196                 return 0;
2197         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2198 }
2199
2200 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2201 {
2202         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2203         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2204         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2205 }
2206
2207 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2208 {
2209         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2210                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2211 }
2212
2213 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2214 {
2215         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2216                 return;
2217         /*
2218          * We are in the middle of the charge context here, so we
2219          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2220          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2221          *
2222          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2223          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2224          * invocation might not even be necessary.
2225          *
2226          * That's why we don't do anything here except remember the
2227          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2228          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2229          * and when we know whether the fault was overall successful.
2230          */
2231         css_get(&memcg->css);
2232         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2233         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2234         current->memcg_oom.order = order;
2235 }
2236
2237 /**
2238  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2239  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2240  *
2241  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2242  * handler was enabled.
2243  *
2244  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2245  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2246  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2247  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2248  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2249  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2250  *
2251  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2252  * completed, %false otherwise.
2253  */
2254 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2255 {
2256         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2257         struct oom_wait_info owait;
2258         bool locked;
2259
2260         /* OOM is global, do not handle */
2261         if (!memcg)
2262                 return false;
2263
2264         if (!handle)
2265                 goto cleanup;
2266
2267         owait.memcg = memcg;
2268         owait.wait.flags = 0;
2269         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2270         owait.wait.private = current;
2271         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2272
2273         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2274         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2275
2276         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2277
2278         if (locked)
2279                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2280
2281         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2282                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2283                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2284                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2285                                          current->memcg_oom.order);
2286         } else {
2287                 schedule();
2288                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2289                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2290         }
2291
2292         if (locked) {
2293                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2294                 /*
2295                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2296                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2297                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2298                  */
2299                 memcg_oom_recover(memcg);
2300         }
2301 cleanup:
2302         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2303         css_put(&memcg->css);
2304         return true;
2305 }
2306
2307 /*
2308  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
2309  * generalized to update other statistics as well.
2310  *
2311  * Notes: Race condition
2312  *
2313  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
2314  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2315  * to do so _always_.
2316  *
2317  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2318  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2319  * are no race with "charge".
2320  *
2321  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2322  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2323  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2324  * by flags.
2325  *
2326  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2327  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
2328  * If there is, we take a lock.
2329  */
2330
2331 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2332                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2333 {
2334         struct mem_cgroup *memcg;
2335         struct page_cgroup *pc;
2336
2337         pc = lookup_page_cgroup(page);
2338 again:
2339         memcg = pc->mem_cgroup;
2340         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2341                 return;
2342         /*
2343          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2344          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2345          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2346          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
2347          */
2348         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
2349                 return;
2350
2351         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2352         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2353                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2354                 goto again;
2355         }
2356         *locked = true;
2357 }
2358
2359 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2360 {
2361         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2362
2363         /*
2364          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2365          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2366          * should take move_lock_mem_cgroup().
2367          */
2368         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2369 }
2370
2371 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2372                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2373 {
2374         struct mem_cgroup *memcg;
2375         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2376         unsigned long uninitialized_var(flags);
2377
2378         if (mem_cgroup_disabled())
2379                 return;
2380
2381         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2382         memcg = pc->mem_cgroup;
2383         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2384                 return;
2385
2386         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2387 }
2388
2389 /*
2390  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2391  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2392  */
2393 #define CHARGE_BATCH    32U
2394 struct memcg_stock_pcp {
2395         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2396         unsigned int nr_pages;
2397         struct work_struct work;
2398         unsigned long flags;
2399 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2400 };
2401 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2402 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2403
2404 /**
2405  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2406  * @memcg: memcg to consume from.
2407  * @nr_pages: how many pages to charge.
2408  *
2409  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2410  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2411  * service an allocation will refill the stock.
2412  *
2413  * returns true if successful, false otherwise.
2414  */
2415 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2416 {
2417         struct memcg_stock_pcp *stock;
2418         bool ret = true;
2419
2420         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2421                 return false;
2422
2423         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2424         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2425                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2426         else /* need to call res_counter_charge */
2427                 ret = false;
2428         put_cpu_var(memcg_stock);
2429         return ret;
2430 }
2431
2432 /*
2433  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2434  */
2435 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2436 {
2437         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2438
2439         if (stock->nr_pages) {
2440                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2441
2442                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2443                 if (do_swap_account)
2444                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2445                 stock->nr_pages = 0;
2446         }
2447         stock->cached = NULL;
2448 }
2449
2450 /*
2451  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2452  * a thread which is pinned to local cpu.
2453  */
2454 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2455 {
2456         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2457         drain_stock(stock);
2458         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2459 }
2460
2461 static void __init memcg_stock_init(void)
2462 {
2463         int cpu;
2464
2465         for_each_possible_cpu(cpu) {
2466                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2467                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2468                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2469         }
2470 }
2471
2472 /*
2473  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2474  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2475  */
2476 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2477 {
2478         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2479
2480         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2481                 drain_stock(stock);
2482                 stock->cached = memcg;
2483         }
2484         stock->nr_pages += nr_pages;
2485         put_cpu_var(memcg_stock);
2486 }
2487
2488 /*
2489  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2490  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2491  * until the work is done.
2492  */
2493 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2494 {
2495         int cpu, curcpu;
2496
2497         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2498         get_online_cpus();
2499         curcpu = get_cpu();
2500         for_each_online_cpu(cpu) {
2501                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2502                 struct mem_cgroup *memcg;
2503
2504                 memcg = stock->cached;
2505                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2506                         continue;
2507                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2508                         continue;
2509                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2510                         if (cpu == curcpu)
2511                                 drain_local_stock(&stock->work);
2512                         else
2513                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2514                 }
2515         }
2516         put_cpu();
2517
2518         if (!sync)
2519                 goto out;
2520
2521         for_each_online_cpu(cpu) {
2522                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2523                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2524                         flush_work(&stock->work);
2525         }
2526 out:
2527         put_online_cpus();
2528 }
2529
2530 /*
2531  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2532  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2533  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2534  * it.
2535  */
2536 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2537 {
2538         /*
2539          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2540          */
2541         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2542                 return;
2543         drain_all_stock(root_memcg, false);
2544         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2545 }
2546
2547 /* This is a synchronous drain interface. */
2548 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2549 {
2550         /* called when force_empty is called */
2551         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2552         drain_all_stock(root_memcg, true);
2553         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2554 }
2555
2556 /*
2557  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2558  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2559  */
2560 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2561 {
2562         int i;
2563
2564         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2565         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2566                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2567
2568                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2569                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2570         }
2571         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2572                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2573
2574                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2575                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2576         }
2577         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2578 }
2579
2580 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2581                                         unsigned long action,
2582                                         void *hcpu)
2583 {
2584         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2585         struct memcg_stock_pcp *stock;
2586         struct mem_cgroup *iter;
2587
2588         if (action == CPU_ONLINE)
2589                 return NOTIFY_OK;
2590
2591         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2592                 return NOTIFY_OK;
2593
2594         for_each_mem_cgroup(iter)
2595                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2596
2597         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2598         drain_stock(stock);
2599         return NOTIFY_OK;
2600 }
2601
2602
2603 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2604 enum {
2605         CHARGE_OK,              /* success */
2606         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2607         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2608         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2609 };
2610
2611 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2612                                 unsigned int nr_pages, unsigned int min_pages,
2613                                 bool invoke_oom)
2614 {
2615         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2616         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2617         struct res_counter *fail_res;
2618         unsigned long flags = 0;
2619         int ret;
2620
2621         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2622
2623         if (likely(!ret)) {
2624                 if (!do_swap_account)
2625                         return CHARGE_OK;
2626                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2627                 if (likely(!ret))
2628                         return CHARGE_OK;
2629
2630                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2631                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2632                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2633         } else
2634                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2635         /*
2636          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2637          * single page instead.
2638          */
2639         if (nr_pages > min_pages)
2640                 return CHARGE_RETRY;
2641
2642         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2643                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2644
2645         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2646                 return CHARGE_NOMEM;
2647
2648         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2649         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2650                 return CHARGE_RETRY;
2651         /*
2652          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2653          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2654          * before killing the task.
2655          *
2656          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2657          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2658          * to regular pages anyway in case of failure.
2659          */
2660         if (nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) && ret)
2661                 return CHARGE_RETRY;
2662
2663         /*
2664          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2665          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2666          */
2667         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2668                 return CHARGE_RETRY;
2669
2670         if (invoke_oom)
2671                 mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize));
2672
2673         return CHARGE_NOMEM;
2674 }
2675
2676 /*
2677  * __mem_cgroup_try_charge() does
2678  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2679  * 2. update res_counter
2680  * 3. call memory reclaim if necessary.
2681  *
2682  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2683  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2684  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2685  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2686  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2687  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2688  *
2689  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2690  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2691  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2692  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2693  *
2694  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2695  * the oom-killer can be invoked.
2696  */
2697 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2698                                    gfp_t gfp_mask,
2699                                    unsigned int nr_pages,
2700                                    struct mem_cgroup **ptr,
2701                                    bool oom)
2702 {
2703         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2704         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2705         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2706         int ret;
2707
2708         /*
2709          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2710          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2711          * MEMDIE process.
2712          */
2713         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2714                      || fatal_signal_pending(current)))
2715                 goto bypass;
2716
2717         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2718                 goto nomem;
2719
2720         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2721                 oom = false;
2722
2723         /*
2724          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2725          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2726          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2727          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2728          */
2729         if (!*ptr && !mm)
2730                 *ptr = root_mem_cgroup;
2731 again:
2732         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2733                 memcg = *ptr;
2734                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2735                         goto done;
2736                 if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2737                         goto done;
2738                 css_get(&memcg->css);
2739         } else {
2740                 struct task_struct *p;
2741
2742                 rcu_read_lock();
2743                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2744                 /*
2745                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2746                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2747                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2748                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2749                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2750                  * small race, here.
2751                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2752                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2753                  */
2754                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2755                 if (!memcg)
2756                         memcg = root_mem_cgroup;
2757                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2758                         rcu_read_unlock();
2759                         goto done;
2760                 }
2761                 if (consume_stock(memcg, nr_pages)) {
2762                         /*
2763                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2764                          * But considering how consume_stok works, it's not
2765                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2766                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2767                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2768                          * calling consume_stock().
2769                          */
2770                         rcu_read_unlock();
2771                         goto done;
2772                 }
2773                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2774                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2775                         rcu_read_unlock();
2776                         goto again;
2777                 }
2778                 rcu_read_unlock();
2779         }
2780
2781         do {
2782                 bool invoke_oom = oom && !nr_oom_retries;
2783
2784                 /* If killed, bypass charge */
2785                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2786                         css_put(&memcg->css);
2787                         goto bypass;
2788                 }
2789
2790                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch,
2791                                            nr_pages, invoke_oom);
2792                 switch (ret) {
2793                 case CHARGE_OK:
2794                         break;
2795                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2796                         batch = nr_pages;
2797                         css_put(&memcg->css);
2798                         memcg = NULL;
2799                         goto again;
2800                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2801                         css_put(&memcg->css);
2802                         goto nomem;
2803                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2804                         if (!oom || invoke_oom) {
2805                                 css_put(&memcg->css);
2806                                 goto nomem;
2807                         }
2808                         nr_oom_retries--;
2809                         break;
2810                 }
2811         } while (ret != CHARGE_OK);
2812
2813         if (batch > nr_pages)
2814                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2815         css_put(&memcg->css);
2816 done:
2817         *ptr = memcg;
2818         return 0;
2819 nomem:
2820         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2821                 *ptr = NULL;
2822                 return -ENOMEM;
2823         }
2824 bypass:
2825         *ptr = root_mem_cgroup;
2826         return -EINTR;
2827 }
2828
2829 /*
2830  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2831  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2832  * gotten by try_charge().
2833  */
2834 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2835                                        unsigned int nr_pages)
2836 {
2837         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2838                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2839
2840                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2841                 if (do_swap_account)
2842                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2843         }
2844 }
2845
2846 /*
2847  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2848  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2849  */
2850 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2851                                         unsigned int nr_pages)
2852 {
2853         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2854
2855         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2856                 return;
2857
2858         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2859         if (do_swap_account)
2860                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2861                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2862 }
2863
2864 /*
2865  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2866  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling css_tryget if
2867  * the mem_cgroup is used for charging. (dropping refcnt from swap can be
2868  * called against removed memcg.)
2869  */
2870 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2871 {
2872         /* ID 0 is unused ID */
2873         if (!id)
2874                 return NULL;
2875         return mem_cgroup_from_id(id);
2876 }
2877
2878 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2879 {
2880         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2881         struct page_cgroup *pc;
2882         unsigned short id;
2883         swp_entry_t ent;
2884
2885         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2886
2887         pc = lookup_page_cgroup(page);
2888         lock_page_cgroup(pc);
2889         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2890                 memcg = pc->mem_cgroup;
2891                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2892                         memcg = NULL;
2893         } else if (PageSwapCache(page)) {
2894                 ent.val = page_private(page);
2895                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2896                 rcu_read_lock();
2897                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2898                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2899                         memcg = NULL;
2900                 rcu_read_unlock();
2901         }
2902         unlock_page_cgroup(pc);
2903         return memcg;
2904 }
2905
2906 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2907                                        struct page *page,
2908                                        unsigned int nr_pages,
2909                                        enum charge_type ctype,
2910                                        bool lrucare)
2911 {
2912         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2913         struct zone *uninitialized_var(zone);
2914         struct lruvec *lruvec;
2915         bool was_on_lru = false;
2916         bool anon;
2917
2918         lock_page_cgroup(pc);
2919         VM_BUG_ON_PAGE(PageCgroupUsed(pc), page);
2920         /*
2921          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2922          * accessed by any other context at this point.
2923          */
2924
2925         /*
2926          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2927          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2928          */
2929         if (lrucare) {
2930                 zone = page_zone(page);
2931                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2932                 if (PageLRU(page)) {
2933                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2934                         ClearPageLRU(page);
2935                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2936                         was_on_lru = true;
2937                 }
2938         }
2939
2940         pc->mem_cgroup = memcg;
2941         /*
2942          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2943          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2944          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2945          * before USED bit, we need memory barrier here.
2946          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2947          */
2948         smp_wmb();
2949         SetPageCgroupUsed(pc);
2950
2951         if (lrucare) {
2952                 if (was_on_lru) {
2953                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2954                         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2955                         SetPageLRU(page);
2956                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2957                 }
2958                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2959         }
2960
2961         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2962                 anon = true;
2963         else
2964                 anon = false;
2965
2966         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2967         unlock_page_cgroup(pc);
2968
2969         /*
2970          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2971          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2972          * if they exceeds softlimit.
2973          */
2974         memcg_check_events(memcg, page);
2975 }
2976
2977 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2978
2979 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2980 static DEFINE_MUTEX(activate_kmem_mutex);
2981
2982 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2983 {
2984         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
2985                 memcg_kmem_is_active(memcg);
2986 }
2987
2988 /*
2989  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2990  * in the memcg_cache_params struct.
2991  */
2992 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2993 {
2994         struct kmem_cache *cachep;
2995
2996         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2997         cachep = p->root_cache;
2998         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2999 }
3000
3001 #ifdef CONFIG_SLABINFO
3002 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
3003 {
3004         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3005         struct memcg_cache_params *params;
3006
3007         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3008                 return -EIO;
3009
3010         print_slabinfo_header(m);
3011
3012         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3013         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
3014                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
3015         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3016
3017         return 0;
3018 }
3019 #endif
3020
3021 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
3022 {
3023         struct res_counter *fail_res;
3024         struct mem_cgroup *_memcg;
3025         int ret = 0;
3026
3027         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
3028         if (ret)
3029                 return ret;
3030
3031         _memcg = memcg;
3032         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp, size >> PAGE_SHIFT,
3033                                       &_memcg, oom_gfp_allowed(gfp));
3034
3035         if (ret == -EINTR)  {
3036                 /*
3037                  * __mem_cgroup_try_charge() chosed to bypass to root due to
3038                  * OOM kill or fatal signal.  Since our only options are to
3039                  * either fail the allocation or charge it to this cgroup, do
3040                  * it as a temporary condition. But we can't fail. From a
3041                  * kmem/slab perspective, the cache has already been selected,
3042                  * by mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
3043                  * our minds.
3044                  *
3045                  * This condition will only trigger if the task entered
3046                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed during
3047                  * __mem_cgroup_try_charge() above. Tasks that were already
3048                  * dying when the allocation triggers should have been already
3049                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
3050                  */
3051                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
3052                 if (do_swap_account)
3053                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
3054                                                   &fail_res);
3055                 ret = 0;
3056         } else if (ret)
3057                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
3058
3059         return ret;
3060 }
3061
3062 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
3063 {
3064         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
3065         if (do_swap_account)
3066                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
3067
3068         /* Not down to 0 */
3069         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
3070                 return;
3071
3072         /*
3073          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
3074          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
3075          * outliving the memcg existence.
3076          *
3077          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
3078          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
3079          */
3080         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
3081                 css_put(&memcg->css);
3082 }
3083
3084 /*
3085  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
3086  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
3087  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
3088  */
3089 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
3090 {
3091         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
3092 }
3093
3094 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
3095 {
3096         ssize_t size;
3097         if (num_groups <= 0)
3098                 return 0;
3099
3100         size = 2 * num_groups;
3101         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
3102                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
3103         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
3104                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
3105
3106         return size;
3107 }
3108
3109 /*
3110  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
3111  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
3112  * calling this.
3113  */
3114 void memcg_update_array_size(int num)
3115 {
3116         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
3117                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
3118 }
3119
3120 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w);
3121
3122 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
3123 {
3124         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
3125
3126         VM_BUG_ON(!is_root_cache(s));
3127
3128         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
3129                 int i;
3130                 struct memcg_cache_params *new_params;
3131                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
3132
3133                 size *= sizeof(void *);
3134                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3135
3136                 new_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3137                 if (!new_params)
3138                         return -ENOMEM;
3139
3140                 new_params->is_root_cache = true;
3141
3142                 /*
3143                  * There is the chance it will be bigger than
3144                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3145                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3146                  * have a bigger array.
3147                  *
3148                  * But if that is the case, the data after
3149                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3150                  */
3151                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3152                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3153                                 continue;
3154                         new_params->memcg_caches[i] =
3155                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3156                 }
3157
3158                 /*
3159                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3160                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3161                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3162                  *
3163                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3164                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3165                  * anyway.
3166                  */
3167                 rcu_assign_pointer(s->memcg_params, new_params);
3168                 if (cur_params)
3169                         kfree_rcu(cur_params, rcu_head);
3170         }
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 int memcg_alloc_cache_params(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3175                              struct kmem_cache *root_cache)
3176 {
3177         size_t size;
3178
3179         if (!memcg_kmem_enabled())
3180                 return 0;
3181
3182         if (!memcg) {
3183                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3184                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3185         } else
3186                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3187
3188         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3189         if (!s->memcg_params)
3190                 return -ENOMEM;
3191
3192         if (memcg) {
3193                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3194                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3195                 INIT_WORK(&s->memcg_params->destroy,
3196                                 kmem_cache_destroy_work_func);
3197         } else
3198                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3199
3200         return 0;
3201 }
3202
3203 void memcg_free_cache_params(struct kmem_cache *s)
3204 {
3205         kfree(s->memcg_params);
3206 }
3207
3208 void memcg_register_cache(struct kmem_cache *s)
3209 {
3210         struct kmem_cache *root;
3211         struct mem_cgroup *memcg;
3212         int id;
3213
3214         if (is_root_cache(s))
3215                 return;
3216
3217         /*
3218          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3219          * array while we are modifying it.
3220          */
3221         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3222
3223         root = s->memcg_params->root_cache;
3224         memcg = s->memcg_params->memcg;
3225         id = memcg_cache_id(memcg);
3226
3227         css_get(&memcg->css);
3228
3229
3230         /*
3231          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
3232          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
3233          * initialized.
3234          */
3235         smp_wmb();
3236
3237         /*
3238          * Initialize the pointer to this cache in its parent's memcg_params
3239          * before adding it to the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3240          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3241          */
3242         VM_BUG_ON(root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3243         root->memcg_params->memcg_caches[id] = s;
3244
3245         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3246         list_add(&s->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3247         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3248 }
3249
3250 void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *s)
3251 {
3252         struct kmem_cache *root;
3253         struct mem_cgroup *memcg;
3254         int id;
3255
3256         if (is_root_cache(s))
3257                 return;
3258
3259         /*
3260          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3261          * array while we are modifying it.
3262          */
3263         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3264
3265         root = s->memcg_params->root_cache;
3266         memcg = s->memcg_params->memcg;
3267         id = memcg_cache_id(memcg);
3268
3269         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3270         list_del(&s->memcg_params->list);
3271         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3272
3273         /*
3274          * Clear the pointer to this cache in its parent's memcg_params only
3275          * after removing it from the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3276          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3277          */
3278         VM_BUG_ON(!root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3279         root->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3280
3281         css_put(&memcg->css);
3282 }
3283
3284 /*
3285  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3286  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3287  * enqueing new caches to be created.
3288  *
3289  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3290  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3291  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3292  * objects during debug.
3293  *
3294  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3295  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3296  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3297  * cache again, failing at the same point.
3298  *
3299  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3300  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3301  * inside the following two functions.
3302  */
3303 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3304 {
3305         VM_BUG_ON(!current->mm);
3306         current->memcg_kmem_skip_account++;
3307 }
3308
3309 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3310 {
3311         VM_BUG_ON(!current->mm);
3312         current->memcg_kmem_skip_account--;
3313 }
3314
3315 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w)
3316 {
3317         struct kmem_cache *cachep;
3318         struct memcg_cache_params *p;
3319
3320         p = container_of(w, struct memcg_cache_params, destroy);
3321
3322         cachep = memcg_params_to_cache(p);
3323
3324         /*
3325          * If we get down to 0 after shrink, we could delete right away.
3326          * However, memcg_release_pages() already puts us back in the workqueue
3327          * in that case. If we proceed deleting, we'll get a dangling
3328          * reference, and removing the object from the workqueue in that case
3329          * is unnecessary complication. We are not a fast path.
3330          *
3331          * Note that this case is fundamentally different from racing with
3332          * shrink_slab(): if memcg_cgroup_destroy_cache() is called in
3333          * kmem_cache_shrink, not only we would be reinserting a dead cache
3334          * into the queue, but doing so from inside the worker racing to
3335          * destroy it.
3336          *
3337          * So if we aren't down to zero, we'll just schedule a worker and try
3338          * again
3339          */
3340         if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) != 0) {
3341                 kmem_cache_shrink(cachep);
3342                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
3343                         return;
3344         } else
3345                 kmem_cache_destroy(cachep);
3346 }
3347
3348 void mem_cgroup_destroy_cache(struct kmem_cache *cachep)
3349 {
3350         if (!cachep->memcg_params->dead)
3351                 return;
3352
3353         /*
3354          * There are many ways in which we can get here.
3355          *
3356          * We can get to a memory-pressure situation while the delayed work is
3357          * still pending to run. The vmscan shrinkers can then release all
3358          * cache memory and get us to destruction. If this is the case, we'll
3359          * be executed twice, which is a bug (the second time will execute over
3360          * bogus data). In this case, cancelling the work should be fine.
3361          *
3362          * But we can also get here from the worker itself, if
3363          * kmem_cache_shrink is enough to shake all the remaining objects and
3364          * get the page count to 0. In this case, we'll deadlock if we try to
3365          * cancel the work (the worker runs with an internal lock held, which
3366          * is the same lock we would hold for cancel_work_sync().)
3367          *
3368          * Since we can't possibly know who got us here, just refrain from
3369          * running if there is already work pending
3370          */
3371         if (work_pending(&cachep->memcg_params->destroy))
3372                 return;
3373         /*
3374          * We have to defer the actual destroying to a workqueue, because
3375          * we might currently be in a context that cannot sleep.
3376          */
3377         schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3378 }
3379
3380 static struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3381                                                   struct kmem_cache *s)
3382 {
3383         struct kmem_cache *new;
3384         static char *tmp_name = NULL;
3385         static DEFINE_MUTEX(mutex);     /* protects tmp_name */
3386
3387         BUG_ON(!memcg_can_account_kmem(memcg));
3388
3389         mutex_lock(&mutex);
3390         /*
3391          * kmem_cache_create_memcg duplicates the given name and
3392          * cgroup_name for this name requires RCU context.
3393          * This static temporary buffer is used to prevent from
3394          * pointless shortliving allocation.
3395          */
3396         if (!tmp_name) {
3397                 tmp_name = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3398                 if (!tmp_name)
3399                         return NULL;
3400         }
3401
3402         rcu_read_lock();
3403         snprintf(tmp_name, PATH_MAX, "%s(%d:%s)", s->name,
3404                          memcg_cache_id(memcg), cgroup_name(memcg->css.cgroup));
3405         rcu_read_unlock();
3406
3407         new = kmem_cache_create_memcg(memcg, tmp_name, s->object_size, s->align,
3408                                       (s->flags & ~SLAB_PANIC), s->ctor, s);
3409
3410         if (new)
3411                 new->allocflags |= __GFP_KMEMCG;
3412         else
3413                 new = s;
3414
3415         mutex_unlock(&mutex);
3416         return new;
3417 }
3418
3419 void kmem_cache_destroy_memcg_children(struct kmem_cache *s)
3420 {
3421         struct kmem_cache *c;
3422         int i;
3423
3424         if (!s->memcg_params)
3425                 return;
3426         if (!s->memcg_params->is_root_cache)
3427                 return;
3428
3429         /*
3430          * If the cache is being destroyed, we trust that there is no one else
3431          * requesting objects from it. Even if there are, the sanity checks in
3432          * kmem_cache_destroy should caught this ill-case.
3433          *
3434          * Still, we don't want anyone else freeing memcg_caches under our
3435          * noses, which can happen if a new memcg comes to life. As usual,
3436          * we'll take the activate_kmem_mutex to protect ourselves against
3437          * this.
3438          */
3439         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
3440         for_each_memcg_cache_index(i) {
3441                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3442                 if (!c)
3443                         continue;
3444
3445                 /*
3446                  * We will now manually delete the caches, so to avoid races
3447                  * we need to cancel all pending destruction workers and
3448                  * proceed with destruction ourselves.
3449                  *
3450                  * kmem_cache_destroy() will call kmem_cache_shrink internally,
3451                  * and that could spawn the workers again: it is likely that
3452                  * the cache still have active pages until this very moment.
3453                  * This would lead us back to mem_cgroup_destroy_cache.
3454                  *
3455                  * But that will not execute at all if the "dead" flag is not
3456                  * set, so flip it down to guarantee we are in control.
3457                  */
3458                 c->memcg_params->dead = false;
3459                 cancel_work_sync(&c->memcg_params->destroy);
3460                 kmem_cache_destroy(c);
3461         }
3462         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
3463 }
3464
3465 struct create_work {
3466         struct mem_cgroup *memcg;
3467         struct kmem_cache *cachep;
3468         struct work_struct work;
3469 };
3470
3471 static void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3472 {
3473         struct kmem_cache *cachep;
3474         struct memcg_cache_params *params;
3475
3476         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3477                 return;
3478
3479         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3480         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3481                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3482                 cachep->memcg_params->dead = true;
3483                 schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3484         }
3485         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3486 }
3487
3488 static void memcg_create_cache_work_func(struct work_struct *w)
3489 {
3490         struct create_work *cw;
3491
3492         cw = container_of(w, struct create_work, work);
3493         memcg_create_kmem_cache(cw->memcg, cw->cachep);
3494         css_put(&cw->memcg->css);
3495         kfree(cw);
3496 }
3497
3498 /*
3499  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3500  */
3501 static void __memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3502                                          struct kmem_cache *cachep)
3503 {
3504         struct create_work *cw;
3505
3506         cw = kmalloc(sizeof(struct create_work), GFP_NOWAIT);
3507         if (cw == NULL) {
3508                 css_put(&memcg->css);
3509                 return;
3510         }
3511
3512         cw->memcg = memcg;
3513         cw->cachep = cachep;
3514
3515         INIT_WORK(&cw->work, memcg_create_cache_work_func);
3516         schedule_work(&cw->work);
3517 }
3518
3519 static void memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3520                                        struct kmem_cache *cachep)
3521 {
3522         /*
3523          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3524          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3525          * in __memcg_create_cache_enqueue will recurse.
3526          *
3527          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3528          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3529          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3530          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3531          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3532          */
3533         memcg_stop_kmem_account();
3534         __memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3535         memcg_resume_kmem_account();
3536 }
3537 /*
3538  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3539  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3540  *
3541  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3542  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3543  * in a workqueue.
3544  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3545  * the original cache.
3546  *
3547  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3548  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3549  */
3550 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3551                                           gfp_t gfp)
3552 {
3553         struct mem_cgroup *memcg;
3554         struct kmem_cache *memcg_cachep;
3555
3556         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3557         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3558
3559         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3560                 return cachep;
3561
3562         rcu_read_lock();
3563         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3564
3565         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3566                 goto out;
3567
3568         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
3569         if (likely(memcg_cachep)) {
3570                 cachep = memcg_cachep;
3571                 goto out;
3572         }
3573
3574         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3575         if (!css_tryget(&memcg->css))
3576                 goto out;
3577         rcu_read_unlock();
3578
3579         /*
3580          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3581          * context), we could be be predictable and return right away.
3582          * This would guarantee that the allocation being performed
3583          * already belongs in the new cache.
3584          *
3585          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3586          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3587          * kmem_cache_dup, this means no further allocation could happen
3588          * with the slab_mutex held.
3589          *
3590          * Also, because cache creation issue get_online_cpus(), this
3591          * creates a lock chain: memcg_slab_mutex -> cpu_hotplug_mutex,
3592          * that ends up reversed during cpu hotplug. (cpuset allocates
3593          * a bunch of GFP_KERNEL memory during cpuup). Due to all that,
3594          * better to defer everything.
3595          */
3596         memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3597         return cachep;
3598 out:
3599         rcu_read_unlock();
3600         return cachep;
3601 }
3602 EXPORT_SYMBOL(__memcg_kmem_get_cache);
3603
3604 /*
3605  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3606  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3607  * need a further commit step to do the final arrangements.
3608  *
3609  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3610  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3611  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3612  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3613  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3614  * the compiled-out case as well.
3615  *
3616  * Returning true means the allocation is possible.
3617  */
3618 bool
3619 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3620 {
3621         struct mem_cgroup *memcg;
3622         int ret;
3623
3624         *_memcg = NULL;
3625
3626         /*
3627          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3628          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3629          * check here, since direct calls to the page allocator that are marked
3630          * with GFP_KMEMCG only happen outside memcg core. We are mostly
3631          * concerned with cache allocations, and by having this test at
3632          * memcg_kmem_get_cache, we are already able to relay the allocation to
3633          * the root cache and bypass the memcg cache altogether.
3634          *
3635          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3636          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3637          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3638          * the SLUB allocator:
3639          *
3640          *      memcg_stop_kmem_account();
3641          *      kmalloc(<large_number>)
3642          *      memcg_resume_kmem_account();
3643          *
3644          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3645          * since it will drive us directly to this function without passing
3646          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3647          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3648          * cache arrays. We bring this test here.
3649          */
3650         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3651                 return true;
3652
3653         memcg = try_get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3654
3655         /*
3656          * very rare case described in mem_cgroup_from_task. Unfortunately there
3657          * isn't much we can do without complicating this too much, and it would
3658          * be gfp-dependent anyway. Just let it go
3659          */
3660         if (unlikely(!memcg))
3661                 return true;
3662
3663         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3664                 css_put(&memcg->css);
3665                 return true;
3666         }
3667
3668         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3669         if (!ret)
3670                 *_memcg = memcg;
3671
3672         css_put(&memcg->css);
3673         return (ret == 0);
3674 }
3675
3676 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3677                               int order)
3678 {
3679         struct page_cgroup *pc;
3680
3681         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3682
3683         /* The page allocation failed. Revert */
3684         if (!page) {
3685                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3686                 return;
3687         }
3688
3689         pc = lookup_page_cgroup(page);
3690         lock_page_cgroup(pc);
3691         pc->mem_cgroup = memcg;
3692         SetPageCgroupUsed(pc);
3693         unlock_page_cgroup(pc);
3694 }
3695
3696 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3697 {
3698         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3699         struct page_cgroup *pc;
3700
3701
3702         pc = lookup_page_cgroup(page);
3703         /*
3704          * Fast unlocked return. Theoretically might have changed, have to
3705          * check again after locking.
3706          */
3707         if (!PageCgroupUsed(pc))
3708                 return;
3709
3710         lock_page_cgroup(pc);
3711         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3712                 memcg = pc->mem_cgroup;
3713                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3714         }
3715         unlock_page_cgroup(pc);
3716
3717         /*
3718          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3719          * is a valid allocation
3720          */
3721         if (!memcg)
3722                 return;
3723
3724         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3725         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3726 }
3727 #else
3728 static inline void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3729 {
3730 }
3731 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3732
3733 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3734
3735 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
3736 /*
3737  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3738  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3739  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3740  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3741  */
3742 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3743 {
3744         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3745         struct page_cgroup *pc;
3746         struct mem_cgroup *memcg;
3747         int i;
3748
3749         if (mem_cgroup_disabled())
3750                 return;
3751
3752         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3753         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3754                 pc = head_pc + i;
3755                 pc->mem_cgroup = memcg;
3756                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
3757                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
3758         }
3759         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3760                        HPAGE_PMD_NR);
3761 }
3762 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3763
3764 static inline
3765 void mem_cgroup_move_account_page_stat(struct mem_cgroup *from,
3766                                         struct mem_cgroup *to,
3767                                         unsigned int nr_pages,
3768                                         enum mem_cgroup_stat_index idx)
3769 {
3770         /* Update stat data for mem_cgroup */
3771         preempt_disable();
3772         __this_cpu_sub(from->stat->count[idx], nr_pages);
3773         __this_cpu_add(to->stat->count[idx], nr_pages);
3774         preempt_enable();
3775 }
3776
3777 /**
3778  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3779  * @page: the page
3780  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3781  * @pc: page_cgroup of the page.
3782  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3783  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3784  *
3785  * The caller must confirm following.
3786  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3787  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3788  *
3789  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3790  * from old cgroup.
3791  */
3792 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3793                                    unsigned int nr_pages,
3794                                    struct page_cgroup *pc,
3795                                    struct mem_cgroup *from,
3796                                    struct mem_cgroup *to)
3797 {
3798         unsigned long flags;
3799         int ret;
3800         bool anon = PageAnon(page);
3801
3802         VM_BUG_ON(from == to);
3803         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3804         /*
3805          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3806          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3807          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3808          * hold it.
3809          */
3810         ret = -EBUSY;
3811         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3812                 goto out;
3813
3814         lock_page_cgroup(pc);
3815
3816         ret = -EINVAL;
3817         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3818                 goto unlock;
3819
3820         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3821
3822         if (!anon && page_mapped(page))
3823                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3824                         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
3825
3826         if (PageWriteback(page))
3827                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3828                         MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3829
3830         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, anon, -nr_pages);
3831
3832         /* caller should have done css_get */
3833         pc->mem_cgroup = to;
3834         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, anon, nr_pages);
3835         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3836         ret = 0;
3837 unlock:
3838         unlock_page_cgroup(pc);
3839         /*
3840          * check events
3841          */
3842         memcg_check_events(to, page);
3843         memcg_check_events(from, page);
3844 out:
3845         return ret;
3846 }
3847
3848 /**
3849  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3850  * @page: the page to move
3851  * @pc: page_cgroup of the page
3852  * @child: page's cgroup
3853  *
3854  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3855  * parent (aka use_hierarchy==0).
3856  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3857  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3858  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3859  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3860  * on the next attempt and the call should be retried later.
3861  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3862  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3863  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3864  * LRU or vanish.
3865  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3866  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3867  * disappear in the next attempt.
3868  */
3869 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3870                                   struct page_cgroup *pc,
3871                                   struct mem_cgroup *child)
3872 {
3873         struct mem_cgroup *parent;
3874         unsigned int nr_pages;
3875         unsigned long uninitialized_var(flags);
3876         int ret;
3877
3878         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3879
3880         ret = -EBUSY;
3881         if (!get_page_unless_zero(page))
3882                 goto out;
3883         if (isolate_lru_page(page))
3884                 goto put;
3885
3886         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3887
3888         parent = parent_mem_cgroup(child);
3889         /*
3890          * If no parent, move charges to root cgroup.
3891          */
3892         if (!parent)
3893                 parent = root_mem_cgroup;
3894
3895         if (nr_pages > 1) {
3896                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3897                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3898         }
3899
3900         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3901                                 pc, child, parent);
3902         if (!ret)
3903                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3904
3905         if (nr_pages > 1)
3906                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3907         putback_lru_page(page);
3908 put:
3909         put_page(page);
3910 out:
3911         return ret;
3912 }
3913
3914 /*
3915  * Charge the memory controller for page usage.
3916  * Return
3917  * 0 if the charge was successful
3918  * < 0 if the cgroup is over its limit
3919  */
3920 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
3921                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
3922 {
3923         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3924         unsigned int nr_pages = 1;
3925         bool oom = true;
3926         int ret;
3927
3928         if (PageTransHuge(page)) {
3929                 nr_pages <<= compound_order(page);
3930                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3931                 /*
3932                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
3933                  * fault handler will fall back to regular pages.
3934                  */
3935                 oom = false;
3936         }
3937
3938         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
3939         if (ret == -ENOMEM)
3940                 return ret;
3941         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
3942         return 0;
3943 }
3944
3945 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
3946                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
3947 {
3948         if (mem_cgroup_disabled())
3949                 return 0;
3950         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
3951         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
3952         VM_BUG_ON(!mm);
3953         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
3954                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
3955 }
3956
3957 /*
3958  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
3959  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
3960  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
3961  * "commit()" or removed by "cancel()"
3962  */
3963 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
3964                                           struct page *page,
3965                                           gfp_t mask,
3966                                           struct mem_cgroup **memcgp)
3967 {
3968         struct mem_cgroup *memcg;
3969         struct page_cgroup *pc;
3970         int ret;
3971
3972         pc = lookup_page_cgroup(page);
3973         /*
3974          * Every swap fault against a single page tries to charge the
3975          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
3976          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
3977          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
3978          * in turn serializes uncharging.
3979          */
3980         if (PageCgroupUsed(pc))
3981                 return 0;
3982         if (!do_swap_account)
3983                 goto charge_cur_mm;
3984         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
3985         if (!memcg)
3986                 goto charge_cur_mm;
3987         *memcgp = memcg;
3988         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
3989         css_put(&memcg->css);
3990         if (ret == -EINTR)
3991                 ret = 0;
3992         return ret;
3993 charge_cur_mm:
3994         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
3995         if (ret == -EINTR)
3996                 ret = 0;
3997         return ret;
3998 }
3999
4000 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
4001                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
4002 {
4003         *memcgp = NULL;
4004         if (mem_cgroup_disabled())
4005                 return 0;
4006         /*
4007          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
4008          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
4009          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
4010          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
4011          */
4012         if (!PageSwapCache(page)) {
4013                 int ret;
4014
4015                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
4016                 if (ret == -EINTR)
4017                         ret = 0;
4018                 return ret;
4019         }
4020         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
4021 }
4022
4023 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
4024 {
4025         if (mem_cgroup_disabled())
4026                 return;
4027         if (!memcg)
4028                 return;
4029         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
4030 }
4031
4032 static void
4033 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
4034                                         enum charge_type ctype)
4035 {
4036         if (mem_cgroup_disabled())
4037                 return;
4038         if (!memcg)
4039                 return;
4040
4041         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
4042         /*
4043          * Now swap is on-memory. This means this page may be
4044          * counted both as mem and swap....double count.
4045          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
4046          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
4047          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
4048          */
4049         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
4050                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
4051                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
4052         }
4053 }
4054
4055 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
4056                                      struct mem_cgroup *memcg)
4057 {
4058         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
4059                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4060 }
4061
4062 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
4063                                 gfp_t gfp_mask)
4064 {
4065         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4066         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4067         int ret;
4068
4069         if (mem_cgroup_disabled())
4070                 return 0;
4071         if (PageCompound(page))
4072                 return 0;
4073
4074         if (!PageSwapCache(page))
4075                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
4076         else { /* page is swapcache/shmem */
4077                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
4078                                                      gfp_mask, &memcg);
4079                 if (!ret)
4080                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
4081         }
4082         return ret;
4083 }
4084
4085 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
4086                                    unsigned int nr_pages,
4087                                    const enum charge_type ctype)
4088 {
4089         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
4090         bool uncharge_memsw = true;
4091
4092         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
4093         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
4094                 uncharge_memsw = false;
4095
4096         batch = &current->memcg_batch;
4097         /*
4098          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
4099          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
4100          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
4101          */
4102         if (!batch->memcg)
4103                 batch->memcg = memcg;
4104         /*
4105          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
4106          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
4107          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
4108          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
4109          * because we want to do uncharge as soon as possible.
4110          */
4111
4112         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
4113                 goto direct_uncharge;
4114
4115         if (nr_pages > 1)
4116                 goto direct_uncharge;
4117
4118         /*
4119          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
4120          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
4121          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
4122          */
4123         if (batch->memcg != memcg)
4124                 goto direct_uncharge;
4125         /* remember freed charge and uncharge it later */
4126         batch->nr_pages++;
4127         if (uncharge_memsw)
4128                 batch->memsw_nr_pages++;
4129         return;
4130 direct_uncharge:
4131         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
4132         if (uncharge_memsw)
4133                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
4134         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
4135                 memcg_oom_recover(memcg);
4136 }
4137
4138 /*
4139  * uncharge if !page_mapped(page)
4140  */
4141 static struct mem_cgroup *
4142 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
4143                              bool end_migration)
4144 {
4145         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4146         unsigned int nr_pages = 1;
4147         struct page_cgroup *pc;
4148         bool anon;
4149
4150         if (mem_cgroup_disabled())
4151                 return NULL;
4152
4153         if (PageTransHuge(page)) {
4154                 nr_pages <<= compound_order(page);
4155                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
4156         }
4157         /*
4158          * Check if our page_cgroup is valid
4159          */
4160         pc = lookup_page_cgroup(page);
4161         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
4162                 return NULL;
4163
4164         lock_page_cgroup(pc);
4165
4166         memcg = pc->mem_cgroup;
4167
4168         if (!PageCgroupUsed(pc))
4169                 goto unlock_out;
4170
4171         anon = PageAnon(page);
4172
4173         switch (ctype) {
4174         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
4175                 /*
4176                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
4177                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
4178                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
4179                  */
4180                 anon = true;
4181                 /* fallthrough */
4182         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
4183                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
4184                 if (page_mapped(page))
4185                         goto unlock_out;
4186                 /*
4187                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
4188                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
4189                  * unused post-migration page and so it has to call
4190                  * here with the migration bit still set.  See the
4191                  * res_counter handling below.
4192                  */
4193                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
4194                         goto unlock_out;
4195                 break;
4196         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
4197                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
4198                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
4199                                 goto unlock_out;
4200                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
4201                                 goto unlock_out;
4202                 break;
4203         default:
4204                 break;
4205         }
4206
4207         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, -nr_pages);
4208
4209         ClearPageCgroupUsed(pc);
4210         /*
4211          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
4212          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
4213          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
4214          * special functions.
4215          */
4216
4217         unlock_page_cgroup(pc);
4218         /*
4219          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
4220          * will never be freed, so it's safe to call css_get().
4221          */
4222         memcg_check_events(memcg, page);
4223         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
4224                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
4225                 css_get(&memcg->css);
4226         }
4227         /*
4228          * Migration does not charge the res_counter for the
4229          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
4230          * page that is unused after the migration.
4231          */
4232         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
4233                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
4234
4235         return memcg;
4236
4237 unlock_out:
4238         unlock_page_cgroup(pc);
4239         return NULL;
4240 }
4241
4242 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
4243 {
4244         /* early check. */
4245         if (page_mapped(page))
4246                 return;
4247         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
4248         /*
4249          * If the page is in swap cache, uncharge should be deferred
4250          * to the swap path, which also properly accounts swap usage
4251          * and handles memcg lifetime.
4252          *
4253          * Note that this check is not stable and reclaim may add the
4254          * page to swap cache at any time after this.  However, if the
4255          * page is not in swap cache by the time page->mapcount hits
4256          * 0, there won't be any page table references to the swap
4257          * slot, and reclaim will free it and not actually write the
4258          * page to disk.
4259          */
4260         if (PageSwapCache(page))
4261                 return;
4262         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
4263 }
4264
4265 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
4266 {
4267         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
4268         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping, page);
4269         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
4270 }
4271
4272 /*
4273  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
4274  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
4275  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
4276  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
4277  * This may be called prural(2) times in a context,
4278  */
4279
4280 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
4281 {
4282         current->memcg_batch.do_batch++;
4283         /* We can do nest. */
4284         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
4285                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
4286                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
4287                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
4288         }
4289 }
4290
4291 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
4292 {
4293         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
4294
4295         if (!batch->do_batch)
4296                 return;
4297
4298         batch->do_batch--;
4299         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
4300                 return;
4301
4302         if (!batch->memcg)
4303                 return;
4304         /*
4305          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
4306          * bacause we hide charges behind us.
4307          */
4308         if (batch->nr_pages)
4309                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
4310                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
4311         if (batch->memsw_nr_pages)
4312                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
4313                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
4314         memcg_oom_recover(batch->memcg);
4315         /* forget this pointer (for sanity check) */
4316         batch->memcg = NULL;
4317 }
4318
4319 #ifdef CONFIG_SWAP
4320 /*
4321  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
4322  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
4323  */
4324 void
4325 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
4326 {
4327         struct mem_cgroup *memcg;
4328         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
4329
4330         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
4331                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
4332
4333         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
4334
4335         /*
4336          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
4337          * css_get() was called in uncharge().
4338          */
4339         if (do_swap_account && swapout && memcg)
4340                 swap_cgroup_record(ent, mem_cgroup_id(memcg));
4341 }
4342 #endif
4343
4344 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4345 /*
4346  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
4347  * uncharge "memsw" account.
4348  */
4349 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
4350 {
4351         struct mem_cgroup *memcg;
4352         unsigned short id;
4353
4354         if (!do_swap_account)
4355                 return;
4356
4357         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
4358         rcu_read_lock();
4359         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
4360         if (memcg) {
4361                 /*
4362                  * We uncharge this because swap is freed.
4363                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
4364                  */
4365                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4366                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
4367                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
4368                 css_put(&memcg->css);
4369         }
4370         rcu_read_unlock();
4371 }
4372
4373 /**
4374  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
4375  * @entry: swap entry to be moved
4376  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
4377  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
4378  *
4379  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
4380  * as the mem_cgroup's id of @from.
4381  *
4382  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
4383  *
4384  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
4385  * both res and memsw, and called css_get().
4386  */
4387 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4388                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4389 {
4390         unsigned short old_id, new_id;
4391
4392         old_id = mem_cgroup_id(from);
4393         new_id = mem_cgroup_id(to);
4394
4395         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
4396                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
4397                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
4398                 /*
4399                  * This function is only called from task migration context now.
4400                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
4401                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
4402                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
4403                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
4404                  * refcount of @to might be decreased to 0.
4405                  *
4406                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
4407                  * alive, so we can just call css_get().
4408                  */
4409                 css_get(&to->css);
4410                 return 0;
4411         }
4412         return -EINVAL;
4413 }
4414 #else
4415 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4416                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4417 {
4418         return -EINVAL;
4419 }
4420 #endif
4421
4422 /*
4423  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
4424  * page belongs to.
4425  */
4426 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
4427                                   struct mem_cgroup **memcgp)
4428 {
4429         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4430         unsigned int nr_pages = 1;
4431         struct page_cgroup *pc;
4432         enum charge_type ctype;
4433
4434         *memcgp = NULL;
4435
4436         if (mem_cgroup_disabled())
4437                 return;
4438
4439         if (PageTransHuge(page))
4440                 nr_pages <<= compound_order(page);
4441
4442         pc = lookup_page_cgroup(page);
4443         lock_page_cgroup(pc);
4444         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4445                 memcg = pc->mem_cgroup;
4446                 css_get(&memcg->css);
4447                 /*
4448                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
4449                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
4450                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
4451                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
4452                  * until end_migration() is called
4453                  *
4454                  * Corner Case Thinking
4455                  * A)
4456                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
4457                  * while migration was ongoing.
4458                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
4459                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
4460                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
4461                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
4462                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
4463                  *
4464                  * B)
4465                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
4466                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
4467                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
4468                  * without charging it again.
4469                  *
4470                  * C)
4471                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
4472                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
4473                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
4474                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
4475                  */
4476                 if (PageAnon(page))
4477                         SetPageCgroupMigration(pc);
4478         }
4479         unlock_page_cgroup(pc);
4480         /*
4481          * If the page is not charged at this point,
4482          * we return here.
4483          */
4484         if (!memcg)
4485                 return;
4486
4487         *memcgp = memcg;
4488         /*
4489          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
4490          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
4491          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
4492          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
4493          */
4494         if (PageAnon(page))
4495                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
4496         else
4497                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4498         /*
4499          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
4500          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
4501          * old one and only one page is going to be left afterwards.
4502          */
4503         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, nr_pages, ctype, false);
4504 }
4505
4506 /* remove redundant charge if migration failed*/
4507 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
4508         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
4509 {
4510         struct page *used, *unused;
4511         struct page_cgroup *pc;
4512         bool anon;
4513
4514         if (!memcg)
4515                 return;
4516
4517         if (!migration_ok) {
4518                 used = oldpage;
4519                 unused = newpage;
4520         } else {
4521                 used = newpage;
4522                 unused = oldpage;
4523         }
4524         anon = PageAnon(used);
4525         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
4526                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
4527                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
4528                                      true);
4529         css_put(&memcg->css);
4530         /*
4531          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
4532          * of the page goes down to zero, temporarly.
4533          * Clear the flag and check the page should be charged.
4534          */
4535         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4536         lock_page_cgroup(pc);
4537         ClearPageCgroupMigration(pc);
4538         unlock_page_cgroup(pc);
4539
4540         /*
4541          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
4542          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
4543          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
4544          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
4545          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
4546          * check. (see prepare_charge() also)
4547          */
4548         if (anon)
4549                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
4550 }
4551
4552 /*
4553  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
4554  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
4555  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
4556  */
4557 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
4558                                   struct page *newpage)
4559 {
4560         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4561         struct page_cgroup *pc;
4562         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4563
4564         if (mem_cgroup_disabled())
4565                 return;
4566
4567         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4568         /* fix accounting on old pages */
4569         lock_page_cgroup(pc);
4570         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4571                 memcg = pc->mem_cgroup;
4572                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, oldpage, false, -1);
4573                 ClearPageCgroupUsed(pc);
4574         }
4575         unlock_page_cgroup(pc);
4576
4577         /*
4578          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
4579          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
4580          */
4581         if (!memcg)
4582                 return;
4583         /*
4584          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
4585          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
4586          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
4587          */
4588         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
4589 }
4590
4591 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4592 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
4593 {
4594         struct page_cgroup *pc;
4595
4596         pc = lookup_page_cgroup(page);
4597         /*
4598          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
4599          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
4600          * or when mem_cgroup_disabled().
4601          */
4602         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
4603                 return pc;
4604         return NULL;
4605 }
4606
4607 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
4608 {
4609         if (mem_cgroup_disabled())
4610                 return false;
4611
4612         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
4613 }
4614
4615 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
4616 {
4617         struct page_cgroup *pc;
4618
4619         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
4620         if (pc) {
4621                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
4622                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
4623         }
4624 }
4625 #endif
4626
4627 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4628                                 unsigned long long val)
4629 {
4630         int retry_count;
4631         u64 memswlimit, memlimit;
4632         int ret = 0;
4633         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4634         u64 curusage, oldusage;
4635         int enlarge;
4636
4637         /*
4638          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
4639          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
4640          * of # of children which we should visit in this loop.
4641          */
4642         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
4643
4644         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4645
4646         enlarge = 0;
4647         while (retry_count) {
4648                 if (signal_pending(current)) {
4649                         ret = -EINTR;
4650                         break;
4651                 }
4652                 /*
4653                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4654                  * open coded manner. You see what this really does.
4655                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4656                  */
4657                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4658                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4659                 if (memswlimit < val) {
4660                         ret = -EINVAL;
4661                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4662                         break;
4663                 }
4664
4665                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4666                 if (memlimit < val)
4667                         enlarge = 1;
4668
4669                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
4670                 if (!ret) {
4671                         if (memswlimit == val)
4672                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4673                         else
4674                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4675                 }
4676                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4677
4678                 if (!ret)
4679                         break;
4680
4681                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4682                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4683                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4684                 /* Usage is reduced ? */
4685                 if (curusage >= oldusage)
4686                         retry_count--;
4687                 else
4688                         oldusage = curusage;
4689         }
4690         if (!ret && enlarge)
4691                 memcg_oom_recover(memcg);
4692
4693         return ret;
4694 }
4695
4696 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4697                                         unsigned long long val)
4698 {
4699         int retry_count;
4700         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
4701         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4702         int ret = -EBUSY;
4703         int enlarge = 0;
4704
4705         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
4706         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4707         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4708         while (retry_count) {
4709                 if (signal_pending(current)) {
4710                         ret = -EINTR;
4711                         break;
4712                 }
4713                 /*
4714                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4715                  * open coded manner. You see what this really does.
4716                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4717                  */
4718                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4719                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4720                 if (memlimit > val) {
4721                         ret = -EINVAL;
4722                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4723                         break;
4724                 }
4725                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4726                 if (memswlimit < val)
4727                         enlarge = 1;
4728                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
4729                 if (!ret) {
4730                         if (memlimit == val)
4731                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4732                         else
4733                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4734                 }
4735                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4736
4737                 if (!ret)
4738                         break;
4739
4740                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4741                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
4742                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4743                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4744                 /* Usage is reduced ? */
4745                 if (curusage >= oldusage)
4746                         retry_count--;
4747                 else
4748                         oldusage = curusage;
4749         }
4750         if (!ret && enlarge)
4751                 memcg_oom_recover(memcg);
4752         return ret;
4753 }
4754
4755 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
4756                                             gfp_t gfp_mask,
4757                                             unsigned long *total_scanned)
4758 {
4759         unsigned long nr_reclaimed = 0;
4760         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
4761         unsigned long reclaimed;
4762         int loop = 0;
4763         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
4764         unsigned long long excess;
4765         unsigned long nr_scanned;
4766
4767         if (order > 0)
4768                 return 0;
4769
4770         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
4771         /*
4772          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
4773          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
4774          * pressure
4775          */
4776         do {
4777                 if (next_mz)
4778                         mz = next_mz;
4779                 else
4780                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4781                 if (!mz)
4782                         break;
4783
4784                 nr_scanned = 0;
4785                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
4786                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
4787                 nr_reclaimed += reclaimed;
4788                 *total_scanned += nr_scanned;
4789                 spin_lock(&mctz->lock);
4790
4791                 /*
4792                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
4793                  * it is time to move on to the next cgroup
4794                  */
4795                 next_mz = NULL;
4796                 if (!reclaimed) {
4797                         do {
4798                                 /*
4799                                  * Loop until we find yet another one.
4800                                  *
4801                                  * By the time we get the soft_limit lock
4802                                  * again, someone might have aded the
4803                                  * group back on the RB tree. Iterate to
4804                                  * make sure we get a different mem.
4805                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
4806                                  * NULL if no other cgroup is present on
4807                                  * the tree
4808                                  */
4809                                 next_mz =
4810                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4811                                 if (next_mz == mz)
4812                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
4813                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
4814                                         break;
4815                         } while (1);
4816                 }
4817                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
4818                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
4819                 /*
4820                  * One school of thought says that we should not add
4821                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
4822                  * But our reclaim could return 0, simply because due
4823                  * to priority we are exposing a smaller subset of
4824                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
4825                  * term TODO.
4826                  */
4827                 /* If excess == 0, no tree ops */
4828                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
4829                 spin_unlock(&mctz->lock);
4830                 css_put(&mz->memcg->css);
4831                 loop++;
4832                 /*
4833                  * Could not reclaim anything and there are no more
4834                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
4835                  * reclaiming anything.
4836                  */
4837                 if (!nr_reclaimed &&
4838                         (next_mz == NULL ||
4839                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4840                         break;
4841         } while (!nr_reclaimed);
4842         if (next_mz)
4843                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4844         return nr_reclaimed;
4845 }
4846
4847 /**
4848  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
4849  * @memcg: group to clear
4850  * @node: NUMA node
4851  * @zid: zone id
4852  * @lru: lru to to clear
4853  *
4854  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
4855  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
4856  * group.
4857  */
4858 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
4859                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
4860 {
4861         struct lruvec *lruvec;
4862         unsigned long flags;
4863         struct list_head *list;
4864         struct page *busy;
4865         struct zone *zone;
4866
4867         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
4868         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
4869         list = &lruvec->lists[lru];
4870
4871         busy = NULL;
4872         do {
4873                 struct page_cgroup *pc;
4874                 struct page *page;
4875
4876                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4877                 if (list_empty(list)) {
4878                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4879                         break;
4880                 }
4881                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
4882                 if (busy == page) {
4883                         list_move(&page->lru, list);
4884                         busy = NULL;
4885                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4886                         continue;
4887                 }
4888                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4889
4890                 pc = lookup_page_cgroup(page);
4891
4892                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
4893                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
4894                         busy = page;
4895                         cond_resched();
4896                 } else
4897                         busy = NULL;
4898         } while (!list_empty(list));
4899 }
4900
4901 /*
4902  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
4903  * all the charges and pages to the parent.
4904  * This enables deleting this mem_cgroup.
4905  *
4906  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
4907  */
4908 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
4909 {
4910         int node, zid;
4911         u64 usage;
4912
4913         do {
4914                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
4915                 lru_add_drain_all();
4916                 drain_all_stock_sync(memcg);
4917                 mem_cgroup_start_move(memcg);
4918                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
4919                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4920                                 enum lru_list lru;
4921                                 for_each_lru(lru) {
4922                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
4923                                                         node, zid, lru);
4924                                 }
4925                         }
4926                 }
4927                 mem_cgroup_end_move(memcg);
4928                 memcg_oom_recover(memcg);
4929                 cond_resched();
4930
4931                 /*
4932                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
4933                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
4934                  * expect their value to drop to 0 here.
4935                  * Having res filled up with kmem only is enough.
4936                  *
4937                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
4938                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
4939                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
4940                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
4941                  * charge before adding to the LRU.
4942                  */
4943                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
4944                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
4945         } while (usage > 0);
4946 }
4947
4948 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
4949 {
4950         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
4951         /*
4952          * The lock does not prevent addition or deletion to the list
4953          * of children, but it prevents a new child from being
4954          * initialized based on this parent in css_online(), so it's
4955          * enough to decide whether hierarchically inherited
4956          * attributes can still be changed or not.
4957          */
4958         return memcg->use_hierarchy &&
4959                 !list_empty(&memcg->css.cgroup->children);
4960 }
4961
4962 /*
4963  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
4964  * the rest to the parent.
4965  *
4966  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
4967  */
4968 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
4969 {
4970         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4971         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
4972
4973         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
4974         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
4975                 return -EBUSY;
4976
4977         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
4978         lru_add_drain_all();
4979         /* try to free all pages in this cgroup */
4980         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
4981                 int progress;
4982
4983                 if (signal_pending(current))
4984                         return -EINTR;
4985
4986                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
4987                                                 false);
4988                 if (!progress) {
4989                         nr_retries--;
4990                         /* maybe some writeback is necessary */
4991                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
4992                 }
4993
4994         }
4995         lru_add_drain();
4996         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
4997
4998         return 0;
4999 }
5000
5001 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5002                                         unsigned int event)
5003 {
5004         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5005
5006         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
5007                 return -EINVAL;
5008         return mem_cgroup_force_empty(memcg);
5009 }
5010
5011 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5012                                      struct cftype *cft)
5013 {
5014         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
5015 }
5016
5017 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5018                                       struct cftype *cft, u64 val)
5019 {
5020         int retval = 0;
5021         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5022         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5023
5024         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5025
5026         if (memcg->use_hierarchy == val)
5027                 goto out;
5028
5029         /*
5030          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
5031          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
5032          * occur, provided the current cgroup has no children.
5033          *
5034          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
5035          * set if there are no children.
5036          */
5037         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
5038                                 (val == 1 || val == 0)) {
5039                 if (list_empty(&memcg->css.cgroup->children))
5040                         memcg->use_hierarchy = val;
5041                 else
5042                         retval = -EBUSY;
5043         } else
5044                 retval = -EINVAL;
5045
5046 out:
5047         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5048
5049         return retval;
5050 }
5051
5052
5053 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
5054                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
5055 {
5056         struct mem_cgroup *iter;
5057         long val = 0;
5058
5059         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
5060         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5061                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
5062
5063         if (val < 0) /* race ? */
5064                 val = 0;
5065         return val;
5066 }
5067
5068 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5069 {
5070         u64 val;
5071
5072         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5073                 if (!swap)
5074                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
5075                 else
5076                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
5077         }
5078
5079         /*
5080          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
5081          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
5082          */
5083         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
5084         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
5085
5086         if (swap)
5087                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
5088
5089         return val << PAGE_SHIFT;
5090 }
5091
5092 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
5093                                    struct cftype *cft)
5094 {
5095         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5096         u64 val;
5097         int name;
5098         enum res_type type;
5099
5100         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5101         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5102
5103         switch (type) {
5104         case _MEM:
5105                 if (name == RES_USAGE)
5106                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
5107                 else
5108                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
5109                 break;
5110         case _MEMSWAP:
5111                 if (name == RES_USAGE)
5112                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
5113                 else
5114                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
5115                 break;
5116         case _KMEM:
5117                 val = res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
5118                 break;
5119         default:
5120                 BUG();
5121         }
5122
5123         return val;
5124 }
5125
5126 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5127 /* should be called with activate_kmem_mutex held */
5128 static int __memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5129                                  unsigned long long limit)
5130 {
5131         int err = 0;
5132         int memcg_id;
5133
5134         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
5135                 return 0;
5136
5137         /*
5138          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
5139          * cgroups so let's stop accounting here.
5140          */
5141         memcg_stop_kmem_account();
5142
5143         /*
5144          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
5145          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
5146          * already joined.
5147          *
5148          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
5149          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
5150          * place, which makes the value quite meaningless.
5151          *
5152          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
5153          * of course permitted.
5154          */
5155         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5156         if (cgroup_task_count(memcg->css.cgroup) || memcg_has_children(memcg))
5157                 err = -EBUSY;
5158         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5159         if (err)
5160                 goto out;
5161
5162         memcg_id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
5163                                   0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
5164         if (memcg_id < 0) {
5165                 err = memcg_id;
5166                 goto out;
5167         }
5168
5169         /*
5170          * Make sure we have enough space for this cgroup in each root cache's
5171          * memcg_params.
5172          */
5173         err = memcg_update_all_caches(memcg_id + 1);
5174         if (err)
5175                 goto out_rmid;
5176
5177         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
5178         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
5179         mutex_init(&memcg->slab_caches_mutex);
5180
5181         /*
5182          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
5183          * active bit set yet, so this should succeed.
5184          */
5185         err = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, limit);
5186         VM_BUG_ON(err);
5187
5188         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5189         /*
5190          * Setting the active bit after enabling static branching will
5191          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
5192          * patched.
5193          */
5194         memcg_kmem_set_active(memcg);
5195 out:
5196         memcg_resume_kmem_account();
5197         return err;
5198
5199 out_rmid:
5200         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg_id);
5201         goto out;
5202 }
5203
5204 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5205                                unsigned long long limit)
5206 {
5207         int ret;
5208
5209         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5210         ret = __memcg_activate_kmem(memcg, limit);
5211         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5212         return ret;
5213 }
5214
5215 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5216                                    unsigned long long val)
5217 {
5218         int ret;
5219
5220         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5221                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, val);
5222         else
5223                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5224         return ret;
5225 }
5226
5227 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5228 {
5229         int ret = 0;
5230         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5231
5232         if (!parent)
5233                 return 0;
5234
5235         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5236         /*
5237          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
5238          * after this point, because it has at least one child already.
5239          */
5240         if (memcg_kmem_is_active(parent))
5241                 ret = __memcg_activate_kmem(memcg, RES_COUNTER_MAX);
5242         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5243         return ret;
5244 }
5245 #else
5246 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5247                                    unsigned long long val)
5248 {
5249         return -EINVAL;
5250 }
5251 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
5252
5253 /*
5254  * The user of this function is...
5255  * RES_LIMIT.
5256  */
5257 static int mem_cgroup_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5258                             const char *buffer)
5259 {
5260         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5261         enum res_type type;
5262         int name;
5263         unsigned long long val;
5264         int ret;
5265
5266         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5267         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5268
5269         switch (name) {
5270         case RES_LIMIT:
5271                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
5272                         ret = -EINVAL;
5273                         break;
5274                 }
5275                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
5276                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5277                 if (ret)
5278                         break;
5279                 if (type == _MEM)
5280                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
5281                 else if (type == _MEMSWAP)
5282                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
5283                 else if (type == _KMEM)
5284                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, val);
5285                 else
5286                         return -EINVAL;
5287                 break;
5288         case RES_SOFT_LIMIT:
5289                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5290                 if (ret)
5291                         break;
5292                 /*
5293                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
5294                  * of semantics, for now, we support soft limits for
5295                  * control without swap
5296                  */
5297                 if (type == _MEM)
5298                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
5299                 else
5300                         ret = -EINVAL;
5301                 break;
5302         default:
5303                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
5304                 break;
5305         }
5306         return ret;
5307 }
5308
5309 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5310                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
5311 {
5312         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
5313
5314         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5315         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5316         if (!memcg->use_hierarchy)
5317                 goto out;
5318
5319         while (css_parent(&memcg->css)) {
5320                 memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5321                 if (!memcg->use_hierarchy)
5322                         break;
5323                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5324                 min_limit = min(min_limit, tmp);
5325                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5326                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
5327         }
5328 out:
5329         *mem_limit = min_limit;
5330         *memsw_limit = min_memsw_limit;
5331 }
5332
5333 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup_subsys_state *css, unsigned int event)
5334 {
5335         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5336         int name;
5337         enum res_type type;
5338
5339         type = MEMFILE_TYPE(event);
5340         name = MEMFILE_ATTR(event);
5341
5342         switch (name) {
5343         case RES_MAX_USAGE:
5344                 if (type == _MEM)
5345                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
5346                 else if (type == _MEMSWAP)
5347                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
5348                 else if (type == _KMEM)
5349                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
5350                 else
5351                         return -EINVAL;
5352                 break;
5353         case RES_FAILCNT:
5354                 if (type == _MEM)
5355                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
5356                 else if (type == _MEMSWAP)
5357                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
5358                 else if (type == _KMEM)
5359                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
5360                 else
5361                         return -EINVAL;
5362                 break;
5363         }
5364
5365         return 0;
5366 }
5367
5368 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5369                                         struct cftype *cft)
5370 {
5371         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
5372 }
5373
5374 #ifdef CONFIG_MMU
5375 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5376                                         struct cftype *cft, u64 val)
5377 {
5378         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5379
5380         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
5381                 return -EINVAL;
5382
5383         /*
5384          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
5385          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
5386          * on with stale data. This means that changes to this value will only
5387          * affect task migrations starting after the change.
5388          */
5389         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
5390         return 0;
5391 }
5392 #else
5393 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5394                                         struct cftype *cft, u64 val)
5395 {
5396         return -ENOSYS;
5397 }
5398 #endif
5399
5400 #ifdef CONFIG_NUMA
5401 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5402 {
5403         struct numa_stat {
5404                 const char *name;
5405                 unsigned int lru_mask;
5406         };
5407
5408         static const struct numa_stat stats[] = {
5409                 { "total", LRU_ALL },
5410                 { "file", LRU_ALL_FILE },
5411                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
5412                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
5413         };
5414         const struct numa_stat *stat;
5415         int nid;
5416         unsigned long nr;
5417         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5418
5419         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5420                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
5421                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
5422                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5423                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5424                                                           stat->lru_mask);
5425                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5426                 }
5427                 seq_putc(m, '\n');
5428         }
5429
5430         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5431                 struct mem_cgroup *iter;
5432
5433                 nr = 0;
5434                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5435                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
5436                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
5437                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5438                         nr = 0;
5439                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5440                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
5441                                         iter, nid, stat->lru_mask);
5442                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5443                 }
5444                 seq_putc(m, '\n');
5445         }
5446
5447         return 0;
5448 }
5449 #endif /* CONFIG_NUMA */
5450
5451 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
5452 {
5453         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
5454 }
5455
5456 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5457 {
5458         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5459         struct mem_cgroup *mi;
5460         unsigned int i;
5461
5462         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5463                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5464                         continue;
5465                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
5466                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
5467         }
5468
5469         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
5470                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
5471                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
5472
5473         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5474                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5475                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
5476
5477         /* Hierarchical information */
5478         {
5479                 unsigned long long limit, memsw_limit;
5480                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
5481                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
5482                 if (do_swap_account)
5483                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
5484                                    memsw_limit);
5485         }
5486
5487         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5488                 long long val = 0;
5489
5490                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5491                         continue;
5492                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5493                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
5494                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
5495         }
5496
5497         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
5498                 unsigned long long val = 0;
5499
5500                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5501                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
5502                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
5503                            mem_cgroup_events_names[i], val);
5504         }
5505
5506         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5507                 unsigned long long val = 0;
5508
5509                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5510                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
5511                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
5512         }
5513
5514 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5515         {
5516                 int nid, zid;
5517                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5518                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
5519                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
5520                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
5521
5522                 for_each_online_node(nid)
5523                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
5524                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
5525                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
5526
5527                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
5528                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
5529                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
5530                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
5531                         }
5532                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
5533                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
5534                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
5535                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
5536         }
5537 #endif
5538
5539         return 0;
5540 }
5541
5542 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5543                                       struct cftype *cft)
5544 {
5545         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5546
5547         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
5548 }
5549
5550 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5551                                        struct cftype *cft, u64 val)
5552 {
5553         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5554         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5555
5556         if (val > 100 || !parent)
5557                 return -EINVAL;
5558
5559         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5560
5561         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
5562         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5563                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5564                 return -EINVAL;
5565         }
5566
5567         memcg->swappiness = val;
5568
5569         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5570
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5575 {
5576         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
5577         u64 usage;
5578         int i;
5579
5580         rcu_read_lock();
5581         if (!swap)
5582                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
5583         else
5584                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
5585
5586         if (!t)
5587                 goto unlock;
5588
5589         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
5590
5591         /*
5592          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
5593          * If it's not true, a threshold was crossed after last
5594          * call of __mem_cgroup_threshold().
5595          */
5596         i = t->current_threshold;
5597
5598         /*
5599          * Iterate backward over array of thresholds starting from
5600          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
5601          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
5602          * only one element of the array here.
5603          */
5604         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
5605                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5606
5607         /* i = current_threshold + 1 */
5608         i++;
5609
5610         /*
5611          * Iterate forward over array of thresholds starting from
5612          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
5613          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
5614          * only one element of the array here.
5615          */
5616         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
5617                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5618
5619         /* Update current_threshold */
5620         t->current_threshold = i - 1;
5621 unlock:
5622         rcu_read_unlock();
5623 }
5624
5625 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
5626 {
5627         while (memcg) {
5628                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
5629                 if (do_swap_account)
5630                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
5631
5632                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5633         }
5634 }
5635
5636 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
5637 {
5638         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
5639         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
5640
5641         if (_a->threshold > _b->threshold)
5642                 return 1;
5643
5644         if (_a->threshold < _b->threshold)
5645                 return -1;
5646
5647         return 0;
5648 }
5649
5650 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
5651 {
5652         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
5653
5654         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
5655                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
5656         return 0;
5657 }
5658
5659 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
5660 {
5661         struct mem_cgroup *iter;
5662
5663         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5664                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
5665 }
5666
5667 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5668         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
5669 {
5670         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5671         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5672         u64 threshold, usage;
5673         int i, size, ret;
5674
5675         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
5676         if (ret)
5677                 return ret;
5678
5679         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5680
5681         if (type == _MEM)
5682                 thresholds = &memcg->thresholds;
5683         else if (type == _MEMSWAP)
5684                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5685         else
5686                 BUG();
5687
5688         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5689
5690         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
5691         if (thresholds->primary)
5692                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5693
5694         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
5695
5696         /* Allocate memory for new array of thresholds */
5697         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5698                         GFP_KERNEL);
5699         if (!new) {
5700                 ret = -ENOMEM;
5701                 goto unlock;
5702         }
5703         new->size = size;
5704
5705         /* Copy thresholds (if any) to new array */
5706         if (thresholds->primary) {
5707                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
5708                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
5709         }
5710
5711         /* Add new threshold */
5712         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
5713         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
5714
5715         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
5716         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5717                         compare_thresholds, NULL);
5718
5719         /* Find current threshold */
5720         new->current_threshold = -1;
5721         for (i = 0; i < size; i++) {
5722                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
5723                         /*
5724                          * new->current_threshold will not be used until
5725                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5726                          * it here.
5727                          */
5728                         ++new->current_threshold;
5729                 } else
5730                         break;
5731         }
5732
5733         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
5734         kfree(thresholds->spare);
5735         thresholds->spare = thresholds->primary;
5736
5737         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5738
5739         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5740         synchronize_rcu();
5741
5742 unlock:
5743         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5744
5745         return ret;
5746 }
5747
5748 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5749         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5750 {
5751         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
5752 }
5753
5754 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5755         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5756 {
5757         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
5758 }
5759
5760 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5761         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
5762 {
5763         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5764         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5765         u64 usage;
5766         int i, j, size;
5767
5768         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5769         if (type == _MEM)
5770                 thresholds = &memcg->thresholds;
5771         else if (type == _MEMSWAP)
5772                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5773         else
5774                 BUG();
5775
5776         if (!thresholds->primary)
5777                 goto unlock;
5778
5779         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5780
5781         /* Check if a threshold crossed before removing */
5782         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5783
5784         /* Calculate new number of threshold */
5785         size = 0;
5786         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5787                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
5788                         size++;
5789         }
5790
5791         new = thresholds->spare;
5792
5793         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
5794         if (!size) {
5795                 kfree(new);
5796                 new = NULL;
5797                 goto swap_buffers;
5798         }
5799
5800         new->size = size;
5801
5802         /* Copy thresholds and find current threshold */
5803         new->current_threshold = -1;
5804         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5805                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
5806                         continue;
5807
5808                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
5809                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
5810                         /*
5811                          * new->current_threshold will not be used
5812                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5813                          * it here.
5814                          */
5815                         ++new->current_threshold;
5816                 }
5817                 j++;
5818         }
5819
5820 swap_buffers:
5821         /* Swap primary and spare array */
5822         thresholds->spare = thresholds->primary;
5823         /* If all events are unregistered, free the spare array */
5824         if (!new) {
5825                 kfree(thresholds->spare);
5826                 thresholds->spare = NULL;
5827         }
5828
5829         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5830
5831         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5832         synchronize_rcu();
5833 unlock:
5834         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5835 }
5836
5837 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5838         struct eventfd_ctx *eventfd)
5839 {
5840         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
5841 }
5842
5843 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5844         struct eventfd_ctx *eventfd)
5845 {
5846         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
5847 }
5848
5849 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5850         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5851 {
5852         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
5853
5854         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5855         if (!event)
5856                 return -ENOMEM;
5857
5858         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5859
5860         event->eventfd = eventfd;
5861         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
5862
5863         /* already in OOM ? */
5864         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5865                 eventfd_signal(eventfd, 1);
5866         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5867
5868         return 0;
5869 }
5870
5871 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5872         struct eventfd_ctx *eventfd)
5873 {
5874         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
5875
5876         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5877
5878         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
5879                 if (ev->eventfd == eventfd) {
5880                         list_del(&ev->list);
5881                         kfree(ev);
5882                 }
5883         }
5884
5885         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5886 }
5887
5888 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
5889 {
5890         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
5891
5892         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
5893         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
5894         return 0;
5895 }
5896
5897 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5898         struct cftype *cft, u64 val)
5899 {
5900         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5901         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5902
5903         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
5904         if (!parent || !((val == 0) || (val == 1)))
5905                 return -EINVAL;
5906
5907         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5908         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
5909         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5910                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5911                 return -EINVAL;
5912         }
5913         memcg->oom_kill_disable = val;
5914         if (!val)
5915                 memcg_oom_recover(memcg);
5916         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5917         return 0;
5918 }
5919
5920 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5921 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5922 {
5923         int ret;
5924
5925         memcg->kmemcg_id = -1;
5926         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
5927         if (ret)
5928                 return ret;
5929
5930         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
5931 }
5932
5933 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5934 {
5935         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
5936 }
5937
5938 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5939 {
5940         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5941                 return;
5942
5943         /*
5944          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
5945          * pages, for instance, a page contain objects from various
5946          * processes. As we prevent from taking a reference for every
5947          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
5948          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
5949          *
5950          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
5951          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
5952          * reference is taken here before the group is marked dead
5953          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
5954          *
5955          * Although this might sound strange as this path is called from
5956          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0
5957          * and shouldn't be incremented anymore (css_tryget would fail)
5958          * we do not have other options because of the kmem allocations
5959          * lifetime.
5960          */
5961         css_get(&memcg->css);
5962
5963         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
5964
5965         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
5966                 return;
5967
5968         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
5969                 css_put(&memcg->css);
5970 }
5971 #else
5972 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5973 {
5974         return 0;
5975 }
5976
5977 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5978 {
5979 }
5980
5981 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5982 {
5983 }
5984 #endif
5985
5986 /*
5987  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5988  *
5989  * "cgroup.event_control" implementation.
5990  *
5991  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
5992  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
5993  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
5994  *
5995  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
5996  * possible.
5997  */
5998
5999 /*
6000  * Unregister event and free resources.
6001  *
6002  * Gets called from workqueue.
6003  */
6004 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
6005 {
6006         struct mem_cgroup_event *event =
6007                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
6008         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6009
6010         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
6011
6012         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
6013
6014         /* Notify userspace the event is going away. */
6015         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
6016
6017         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6018         kfree(event);
6019         css_put(&memcg->css);
6020 }
6021
6022 /*
6023  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
6024  *
6025  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
6026  */
6027 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
6028                             int sync, void *key)
6029 {
6030         struct mem_cgroup_event *event =
6031                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
6032         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6033         unsigned long flags = (unsigned long)key;
6034
6035         if (flags & POLLHUP) {
6036                 /*
6037                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
6038                  * can simply return knowing the other side will cleanup
6039                  * for us.
6040                  *
6041                  * We can't race against event freeing since the other
6042                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
6043                  * which we hold.
6044                  */
6045                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6046                 if (!list_empty(&event->list)) {
6047                         list_del_init(&event->list);
6048                         /*
6049                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
6050                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
6051                          */
6052                         schedule_work(&event->remove);
6053                 }
6054                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6055         }
6056
6057         return 0;
6058 }
6059
6060 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
6061                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
6062 {
6063         struct mem_cgroup_event *event =
6064                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
6065
6066         event->wqh = wqh;
6067         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
6068 }
6069
6070 /*
6071  * DO NOT USE IN NEW FILES.
6072  *
6073  * Parse input and register new cgroup event handler.
6074  *
6075  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
6076  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
6077  */
6078 static int memcg_write_event_control(struct cgroup_subsys_state *css,
6079                                      struct cftype *cft, const char *buffer)
6080 {
6081         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6082         struct mem_cgroup_event *event;
6083         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
6084         unsigned int efd, cfd;
6085         struct fd efile;
6086         struct fd cfile;
6087         const char *name;
6088         char *endp;
6089         int ret;
6090
6091         efd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6092         if (*endp != ' ')
6093                 return -EINVAL;
6094         buffer = endp + 1;
6095
6096         cfd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6097         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
6098                 return -EINVAL;
6099         buffer = endp + 1;
6100
6101         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
6102         if (!event)
6103                 return -ENOMEM;
6104
6105         event->memcg = memcg;
6106         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
6107         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
6108         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
6109         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
6110
6111         efile = fdget(efd);
6112         if (!efile.file) {
6113                 ret = -EBADF;
6114                 goto out_kfree;
6115         }
6116
6117         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
6118         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
6119                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
6120                 goto out_put_efile;
6121         }
6122
6123         cfile = fdget(cfd);
6124         if (!cfile.file) {
6125                 ret = -EBADF;
6126                 goto out_put_eventfd;
6127         }
6128
6129         /* the process need read permission on control file */
6130         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
6131         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
6132         if (ret < 0)
6133                 goto out_put_cfile;
6134
6135         /*
6136          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
6137          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
6138          * about these events.  The following is crude but the whole thing
6139          * is for compatibility anyway.
6140          *
6141          * DO NOT ADD NEW FILES.
6142          */
6143         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
6144
6145         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
6146                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
6147                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
6148         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
6149                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
6150                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
6151         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
6152                 event->register_event = vmpressure_register_event;
6153                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
6154         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
6155                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
6156                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
6157         } else {
6158                 ret = -EINVAL;
6159                 goto out_put_cfile;
6160         }
6161
6162         /*
6163          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
6164          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
6165          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
6166          */
6167         rcu_read_lock();
6168
6169         ret = -EINVAL;
6170         cfile_css = css_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
6171                                  &mem_cgroup_subsys);
6172         if (cfile_css == css && css_tryget(css))
6173                 ret = 0;
6174
6175         rcu_read_unlock();
6176         if (ret)
6177                 goto out_put_cfile;
6178
6179         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buffer);
6180         if (ret)
6181                 goto out_put_css;
6182
6183         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
6184
6185         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6186         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
6187         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6188
6189         fdput(cfile);
6190         fdput(efile);
6191
6192         return 0;
6193
6194 out_put_css:
6195         css_put(css);
6196 out_put_cfile:
6197         fdput(cfile);
6198 out_put_eventfd:
6199         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6200 out_put_efile:
6201         fdput(efile);
6202 out_kfree:
6203         kfree(event);
6204
6205         return ret;
6206 }
6207
6208 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
6209         {
6210                 .name = "usage_in_bytes",
6211                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
6212                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6213         },
6214         {
6215                 .name = "max_usage_in_bytes",
6216                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
6217                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6218                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6219         },
6220         {
6221                 .name = "limit_in_bytes",
6222                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
6223                 .write_string = mem_cgroup_write,
6224                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6225         },
6226         {
6227                 .name = "soft_limit_in_bytes",
6228                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
6229                 .write_string = mem_cgroup_write,
6230                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6231         },
6232         {
6233                 .name = "failcnt",
6234                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
6235                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6236                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6237         },
6238         {
6239                 .name = "stat",
6240                 .seq_show = memcg_stat_show,
6241         },
6242         {
6243                 .name = "force_empty",
6244                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
6245         },
6246         {
6247                 .name = "use_hierarchy",
6248                 .flags = CFTYPE_INSANE,
6249                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
6250                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
6251         },
6252         {
6253                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
6254                 .write_string = memcg_write_event_control,
6255                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
6256                 .mode = S_IWUGO,
6257         },
6258         {
6259                 .name = "swappiness",
6260                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
6261                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
6262         },
6263         {
6264                 .name = "move_charge_at_immigrate",
6265                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
6266                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
6267         },
6268         {
6269                 .name = "oom_control",
6270                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
6271                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
6272                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
6273         },
6274         {
6275                 .name = "pressure_level",
6276         },
6277 #ifdef CONFIG_NUMA
6278         {
6279                 .name = "numa_stat",
6280                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
6281         },
6282 #endif
6283 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6284         {
6285                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
6286                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
6287                 .write_string = mem_cgroup_write,
6288                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6289         },
6290         {
6291                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
6292                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
6293                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6294         },
6295         {
6296                 .name = "kmem.failcnt",
6297                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
6298                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6299                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6300         },
6301         {
6302                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
6303                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
6304                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6305                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6306         },
6307 #ifdef CONFIG_SLABINFO
6308         {
6309                 .name = "kmem.slabinfo",
6310                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
6311         },
6312 #endif
6313 #endif
6314         { },    /* terminate */
6315 };
6316
6317 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6318 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6319         {
6320                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6321                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6322                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6323         },
6324         {
6325                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6326                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6327                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6328                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6329         },
6330         {
6331                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6332                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6333                 .write_string = mem_cgroup_write,
6334                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6335         },
6336         {
6337                 .name = "memsw.failcnt",
6338                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6339                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6340                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6341         },
6342         { },    /* terminate */
6343 };
6344 #endif
6345 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6346 {
6347         struct mem_cgroup_per_node *pn;
6348         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
6349         int zone, tmp = node;
6350         /*
6351          * This routine is called against possible nodes.
6352          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
6353          *
6354          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
6355          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
6356          *       function.
6357          */
6358         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6359                 tmp = -1;
6360         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
6361         if (!pn)
6362                 return 1;
6363
6364         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6365                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
6366                 lruvec_init(&mz->lruvec);
6367                 mz->usage_in_excess = 0;
6368                 mz->on_tree = false;
6369                 mz->memcg = memcg;
6370         }
6371         memcg->nodeinfo[node] = pn;
6372         return 0;
6373 }
6374
6375 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6376 {
6377         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
6378 }
6379
6380 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
6381 {
6382         struct mem_cgroup *memcg;
6383         size_t size;
6384
6385         size = sizeof(struct mem_cgroup);
6386         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
6387
6388         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6389         if (!memcg)
6390                 return NULL;
6391
6392         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
6393         if (!memcg->stat)
6394                 goto out_free;
6395         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
6396         return memcg;
6397
6398 out_free:
6399         kfree(memcg);
6400         return NULL;
6401 }
6402
6403 /*
6404  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
6405  * (scanning all at force_empty is too costly...)
6406  *
6407  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
6408  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
6409  * it goes down to 0.
6410  *
6411  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
6412  */
6413
6414 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
6415 {
6416         int node;
6417
6418         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
6419
6420         for_each_node(node)
6421                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
6422
6423         free_percpu(memcg->stat);
6424
6425         /*
6426          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
6427          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
6428          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
6429          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
6430          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
6431          *
6432          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
6433          * to move this code around, and make sure it is outside
6434          * the cgroup_lock.
6435          */
6436         disarm_static_keys(memcg);
6437         kfree(memcg);
6438 }
6439
6440 /*
6441  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
6442  */
6443 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
6444 {
6445         if (!memcg->res.parent)
6446                 return NULL;
6447         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
6448 }
6449 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
6450
6451 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
6452 {
6453         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6454         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
6455         int tmp, node, zone;
6456
6457         for_each_node(node) {
6458                 tmp = node;
6459                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6460                         tmp = -1;
6461                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
6462                 BUG_ON(!rtpn);
6463
6464                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6465
6466                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6467                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
6468                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
6469                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
6470                 }
6471         }
6472 }
6473
6474 static struct cgroup_subsys_state * __ref
6475 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6476 {
6477         struct mem_cgroup *memcg;
6478         long error = -ENOMEM;
6479         int node;
6480
6481         memcg = mem_cgroup_alloc();
6482         if (!memcg)
6483                 return ERR_PTR(error);
6484
6485         for_each_node(node)
6486                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
6487                         goto free_out;
6488
6489         /* root ? */
6490         if (parent_css == NULL) {
6491                 root_mem_cgroup = memcg;
6492                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6493                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6494                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6495         }
6496
6497         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
6498         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
6499         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
6500         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
6501         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
6502         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
6503         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
6504         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
6505
6506         return &memcg->css;
6507
6508 free_out:
6509         __mem_cgroup_free(memcg);
6510         return ERR_PTR(error);
6511 }
6512
6513 static int
6514 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6515 {
6516         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6517         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(css));
6518
6519         if (css->cgroup->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
6520                 return -ENOSPC;
6521
6522         if (!parent)
6523                 return 0;
6524
6525         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
6526
6527         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
6528         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
6529         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
6530
6531         if (parent->use_hierarchy) {
6532                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
6533                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
6534                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
6535
6536                 /*
6537                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
6538                  * core guarantees its existence.
6539                  */
6540         } else {
6541                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6542                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6543                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6544                 /*
6545                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
6546                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
6547                  * unfortunate state in our controller.
6548                  */
6549                 if (parent != root_mem_cgroup)
6550                         mem_cgroup_subsys.broken_hierarchy = true;
6551         }
6552         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
6553
6554         return memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
6555 }
6556
6557 /*
6558  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
6559  */
6560 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
6561 {
6562         struct mem_cgroup *parent = memcg;
6563
6564         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
6565                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
6566
6567         /*
6568          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
6569          * explicitely.
6570          */
6571         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
6572                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
6573 }
6574
6575 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6576 {
6577         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6578         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
6579
6580         /*
6581          * Unregister events and notify userspace.
6582          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
6583          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
6584          */
6585         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6586         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
6587                 list_del_init(&event->list);
6588                 schedule_work(&event->remove);
6589         }
6590         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6591
6592         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
6593
6594         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
6595         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6596         mem_cgroup_destroy_all_caches(memcg);
6597         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
6598 }
6599
6600 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6601 {
6602         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6603         /*
6604          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
6605          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
6606          * memcg does not do css_tryget() and res_counter charging
6607          * under the same RCU lock region, which means that charging
6608          * could race with offlining.  Offlining only happens to
6609          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
6610          * without any tasks from the swapin path when the target
6611          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
6612          * current task as it usually is.  A race like this can leak
6613          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
6614          * circulation:
6615          *
6616          * #0                        #1
6617          *                           lookup_swap_cgroup_id()
6618          *                           rcu_read_lock()
6619          *                           mem_cgroup_lookup()
6620          *                           css_tryget()
6621          *                           rcu_read_unlock()
6622          * disable css_tryget()
6623          * call_rcu()
6624          *   offline_css()
6625          *     reparent_charges()
6626          *                           res_counter_charge()
6627          *                           css_put()
6628          *                             css_free()
6629          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
6630          *                           add page to lru
6631          *
6632          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
6633          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
6634          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
6635          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
6636          * made after offlining:
6637          */
6638         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6639
6640         memcg_destroy_kmem(memcg);
6641         __mem_cgroup_free(memcg);
6642 }
6643
6644 #ifdef CONFIG_MMU
6645 /* Handlers for move charge at task migration. */
6646 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
6647 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6648 {
6649         int ret = 0;
6650         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6651         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
6652
6653         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6654                 mc.precharge += count;
6655                 /* we don't need css_get for root */
6656                 return ret;
6657         }
6658         /* try to charge at once */
6659         if (count > 1) {
6660                 struct res_counter *dummy;
6661                 /*
6662                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
6663                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
6664                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
6665                  * css_get().
6666                  */
6667                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
6668                         goto one_by_one;
6669                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
6670                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
6671                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
6672                         goto one_by_one;
6673                 }
6674                 mc.precharge += count;
6675                 return ret;
6676         }
6677 one_by_one:
6678         /* fall back to one by one charge */
6679         while (count--) {
6680                 if (signal_pending(current)) {
6681                         ret = -EINTR;
6682                         break;
6683                 }
6684                 if (!batch_count--) {
6685                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6686                         cond_resched();
6687                 }
6688                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
6689                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
6690                 if (ret)
6691                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
6692                         return ret;
6693                 mc.precharge++;
6694         }
6695         return ret;
6696 }
6697
6698 /**
6699  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6700  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6701  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6702  * @ptent: the pte to be checked
6703  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6704  *
6705  * Returns
6706  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
6707  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
6708  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
6709  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
6710  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
6711  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
6712  *     in target->ent.
6713  *
6714  * Called with pte lock held.
6715  */
6716 union mc_target {
6717         struct page     *page;
6718         swp_entry_t     ent;
6719 };
6720
6721 enum mc_target_type {
6722         MC_TARGET_NONE = 0,
6723         MC_TARGET_PAGE,
6724         MC_TARGET_SWAP,
6725 };
6726
6727 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6728                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6729 {
6730         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6731
6732         if (!page || !page_mapped(page))
6733                 return NULL;
6734         if (PageAnon(page)) {
6735                 /* we don't move shared anon */
6736                 if (!move_anon())
6737                         return NULL;
6738         } else if (!move_file())
6739                 /* we ignore mapcount for file pages */
6740                 return NULL;
6741         if (!get_page_unless_zero(page))
6742                 return NULL;
6743
6744         return page;
6745 }
6746
6747 #ifdef CONFIG_SWAP
6748 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6749                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6750 {
6751         struct page *page = NULL;
6752         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6753
6754         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
6755                 return NULL;
6756         /*
6757          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
6758          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6759          */
6760         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
6761         if (do_swap_account)
6762                 entry->val = ent.val;
6763
6764         return page;
6765 }
6766 #else
6767 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6768                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6769 {
6770         return NULL;
6771 }
6772 #endif
6773
6774 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6775                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6776 {
6777         struct page *page = NULL;
6778         struct address_space *mapping;
6779         pgoff_t pgoff;
6780
6781         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6782                 return NULL;
6783         if (!move_file())
6784                 return NULL;
6785
6786         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
6787         if (pte_none(ptent))
6788                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
6789         else /* pte_file(ptent) is true */
6790                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
6791
6792         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6793         page = find_get_page(mapping, pgoff);
6794
6795 #ifdef CONFIG_SWAP
6796         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6797         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
6798                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
6799                 if (do_swap_account)
6800                         *entry = swap;
6801                 page = find_get_page(swap_address_space(swap), swap.val);
6802         }
6803 #endif
6804         return page;
6805 }
6806
6807 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6808                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6809 {
6810         struct page *page = NULL;
6811         struct page_cgroup *pc;
6812         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6813         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6814
6815         if (pte_present(ptent))
6816                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6817         else if (is_swap_pte(ptent))
6818                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6819         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
6820                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6821
6822         if (!page && !ent.val)
6823                 return ret;
6824         if (page) {
6825                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6826                 /*
6827                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
6828                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
6829                  * the lock.
6830                  */
6831                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6832                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6833                         if (target)
6834                                 target->page = page;
6835                 }
6836                 if (!ret || !target)
6837                         put_page(page);
6838         }
6839         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
6840         if (ent.val && !ret &&
6841             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6842                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6843                 if (target)
6844                         target->ent = ent;
6845         }
6846         return ret;
6847 }
6848
6849 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6850 /*
6851  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
6852  * support them for now.
6853  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6854  */
6855 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6856                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6857 {
6858         struct page *page = NULL;
6859         struct page_cgroup *pc;
6860         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6861
6862         page = pmd_page(pmd);
6863         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
6864         if (!move_anon())
6865                 return ret;
6866         pc = lookup_page_cgroup(page);
6867         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6868                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6869                 if (target) {
6870                         get_page(page);
6871                         target->page = page;
6872                 }
6873         }
6874         return ret;
6875 }
6876 #else
6877 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6878                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6879 {
6880         return MC_TARGET_NONE;
6881 }
6882 #endif
6883
6884 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6885                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6886                                         struct mm_walk *walk)
6887 {
6888         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6889         pte_t *pte;
6890         spinlock_t *ptl;
6891
6892         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6893                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6894                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6895                 spin_unlock(ptl);
6896                 return 0;
6897         }
6898
6899         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6900                 return 0;
6901         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6902         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6903                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
6904                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6905         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6906         cond_resched();
6907
6908         return 0;
6909 }
6910
6911 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6912 {
6913         unsigned long precharge;
6914         struct vm_area_struct *vma;
6915
6916         down_read(&mm->mmap_sem);
6917         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6918                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
6919                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6920                         .mm = mm,
6921                         .private = vma,
6922                 };
6923                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6924                         continue;
6925                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6926                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
6927         }
6928         up_read(&mm->mmap_sem);
6929
6930         precharge = mc.precharge;
6931         mc.precharge = 0;
6932
6933         return precharge;
6934 }
6935
6936 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6937 {
6938         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6939
6940         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6941         mc.moving_task = current;
6942         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6943 }
6944
6945 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6946 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6947 {
6948         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6949         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6950         int i;
6951
6952         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6953         if (mc.precharge) {
6954                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6955                 mc.precharge = 0;
6956         }
6957         /*
6958          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6959          * we must uncharge here.
6960          */
6961         if (mc.moved_charge) {
6962                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6963                 mc.moved_charge = 0;
6964         }
6965         /* we must fixup refcnts and charges */
6966         if (mc.moved_swap) {
6967                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6968                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6969                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
6970                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6971
6972                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
6973                         css_put(&mc.from->css);
6974
6975                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
6976                         /*
6977                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
6978                          * uncharge to->res.
6979                          */
6980                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
6981                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6982                 }
6983                 /* we've already done css_get(mc.to) */
6984                 mc.moved_swap = 0;
6985         }
6986         memcg_oom_recover(from);
6987         memcg_oom_recover(to);
6988         wake_up_all(&mc.waitq);
6989 }
6990
6991 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6992 {
6993         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6994
6995         /*
6996          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
6997          * task migration.
6998          */
6999         mc.moving_task = NULL;
7000         __mem_cgroup_clear_mc();
7001         spin_lock(&mc.lock);
7002         mc.from = NULL;
7003         mc.to = NULL;
7004         spin_unlock(&mc.lock);
7005         mem_cgroup_end_move(from);
7006 }
7007
7008 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7009                                  struct cgroup_taskset *tset)
7010 {
7011         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7012         int ret = 0;
7013         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7014         unsigned long move_charge_at_immigrate;
7015
7016         /*
7017          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
7018          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
7019          * So we need to save it, and keep it going.
7020          */
7021         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
7022         if (move_charge_at_immigrate) {
7023                 struct mm_struct *mm;
7024                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
7025
7026                 VM_BUG_ON(from == memcg);
7027
7028                 mm = get_task_mm(p);
7029                 if (!mm)
7030                         return 0;
7031                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
7032                 if (mm->owner == p) {
7033                         VM_BUG_ON(mc.from);
7034                         VM_BUG_ON(mc.to);
7035                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
7036                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
7037                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
7038                         mem_cgroup_start_move(from);
7039                         spin_lock(&mc.lock);
7040                         mc.from = from;
7041                         mc.to = memcg;
7042                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
7043                         spin_unlock(&mc.lock);
7044                         /* We set mc.moving_task later */
7045
7046                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
7047                         if (ret)
7048                                 mem_cgroup_clear_mc();
7049                 }
7050                 mmput(mm);
7051         }
7052         return ret;
7053 }
7054
7055 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7056                                      struct cgroup_taskset *tset)
7057 {
7058         mem_cgroup_clear_mc();
7059 }
7060
7061 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
7062                                 unsigned long addr, unsigned long end,
7063                                 struct mm_walk *walk)
7064 {
7065         int ret = 0;
7066         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
7067         pte_t *pte;
7068         spinlock_t *ptl;
7069         enum mc_target_type target_type;
7070         union mc_target target;
7071         struct page *page;
7072         struct page_cgroup *pc;
7073
7074         /*
7075          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
7076          * happens because:
7077          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
7078          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
7079          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
7080          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
7081          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
7082          *    part of thp split is not executed yet.
7083          */
7084         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
7085                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
7086                         spin_unlock(ptl);
7087                         return 0;
7088                 }
7089                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
7090                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
7091                         page = target.page;
7092                         if (!isolate_lru_page(page)) {
7093                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
7094                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
7095                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
7096                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
7097                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
7098                                 }
7099                                 putback_lru_page(page);
7100                         }
7101                         put_page(page);
7102                 }
7103                 spin_unlock(ptl);
7104                 return 0;
7105         }
7106
7107         if (pmd_trans_unstable(pmd))
7108                 return 0;
7109 retry:
7110         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
7111         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
7112                 pte_t ptent = *(pte++);
7113                 swp_entry_t ent;
7114
7115                 if (!mc.precharge)
7116                         break;
7117
7118                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
7119                 case MC_TARGET_PAGE:
7120                         page = target.page;
7121                         if (isolate_lru_page(page))
7122                                 goto put;
7123                         pc = lookup_page_cgroup(page);
7124                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
7125                                                      mc.from, mc.to)) {
7126                                 mc.precharge--;
7127                                 /* we uncharge from mc.from later. */
7128                                 mc.moved_charge++;
7129                         }
7130                         putback_lru_page(page);
7131 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
7132                         put_page(page);
7133                         break;
7134                 case MC_TARGET_SWAP:
7135                         ent = target.ent;
7136                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
7137                                 mc.precharge--;
7138                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
7139                                 mc.moved_swap++;
7140                         }
7141                         break;
7142                 default:
7143                         break;
7144                 }
7145         }
7146         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
7147         cond_resched();
7148
7149         if (addr != end) {
7150                 /*
7151                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
7152                  * We try charge one by one, but don't do any additional
7153                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
7154                  * phase.
7155                  */
7156                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
7157                 if (!ret)
7158                         goto retry;
7159         }
7160
7161         return ret;
7162 }
7163
7164 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
7165 {
7166         struct vm_area_struct *vma;
7167
7168         lru_add_drain_all();
7169 retry:
7170         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
7171                 /*
7172                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
7173                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
7174                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
7175                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
7176                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
7177                  */
7178                 __mem_cgroup_clear_mc();
7179                 cond_resched();
7180                 goto retry;
7181         }
7182         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
7183                 int ret;
7184                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
7185                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
7186                         .mm = mm,
7187                         .private = vma,
7188                 };
7189                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
7190                         continue;
7191                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
7192                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
7193                 if (ret)
7194                         /*
7195                          * means we have consumed all precharges and failed in
7196                          * doing additional charge. Just abandon here.
7197                          */
7198                         break;
7199         }
7200         up_read(&mm->mmap_sem);
7201 }
7202
7203 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7204                                  struct cgroup_taskset *tset)
7205 {
7206         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7207         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
7208
7209         if (mm) {
7210                 if (mc.to)
7211                         mem_cgroup_move_charge(mm);
7212                 mmput(mm);
7213         }
7214         if (mc.to)
7215                 mem_cgroup_clear_mc();
7216 }
7217 #else   /* !CONFIG_MMU */
7218 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7219                                  struct cgroup_taskset *tset)
7220 {
7221         return 0;
7222 }
7223 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7224                                      struct cgroup_taskset *tset)
7225 {
7226 }
7227 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7228                                  struct cgroup_taskset *tset)
7229 {
7230 }
7231 #endif
7232
7233 /*
7234  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
7235  * to verify sane_behavior flag on each mount attempt.
7236  */
7237 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
7238 {
7239         /*
7240          * use_hierarchy is forced with sane_behavior.  cgroup core
7241          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
7242          * on for the root memcg is enough.
7243          */
7244         if (cgroup_sane_behavior(root_css->cgroup))
7245                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
7246 }
7247
7248 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
7249         .name = "memory",
7250         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
7251         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7252         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7253         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7254         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7255         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7256         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7257         .attach = mem_cgroup_move_task,
7258         .bind = mem_cgroup_bind,
7259         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
7260         .early_init = 0,
7261 };
7262
7263 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7264 static int __init enable_swap_account(char *s)
7265 {
7266         if (!strcmp(s, "1"))
7267                 really_do_swap_account = 1;
7268         else if (!strcmp(s, "0"))
7269                 really_do_swap_account = 0;
7270         return 1;
7271 }
7272 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7273
7274 static void __init memsw_file_init(void)
7275 {
7276         WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&mem_cgroup_subsys, memsw_cgroup_files));
7277 }
7278
7279 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7280 {
7281         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7282                 do_swap_account = 1;
7283                 memsw_file_init();
7284         }
7285 }
7286
7287 #else
7288 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7289 {
7290 }
7291 #endif
7292
7293 /*
7294  * subsys_initcall() for memory controller.
7295  *
7296  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
7297  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
7298  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
7299  * be initialized from here.
7300  */
7301 static int __init mem_cgroup_init(void)
7302 {
7303         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
7304         enable_swap_cgroup();
7305         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
7306         memcg_stock_init();
7307         return 0;
7308 }
7309 subsys_initcall(mem_cgroup_init);