d00368110b08367f6bf4d06e43ea847d0f5d4c73
[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/vmalloc.h>
53 #include <linux/vmpressure.h>
54 #include <linux/mm_inline.h>
55 #include <linux/page_cgroup.h>
56 #include <linux/cpu.h>
57 #include <linux/oom.h>
58 #include <linux/lockdep.h>
59 #include <linux/file.h>
60 #include "internal.h"
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/ip.h>
63 #include <net/tcp_memcontrol.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 cgroup_event {
235         /*
236          * css which the event belongs to.
237          */
238         struct cgroup_subsys_state *css;
239         /*
240          * Control file which the event associated.
241          */
242         struct cftype *cft;
243         /*
244          * eventfd to signal userspace about the event.
245          */
246         struct eventfd_ctx *eventfd;
247         /*
248          * Each of these stored in a list by the cgroup.
249          */
250         struct list_head list;
251         /*
252          * All fields below needed to unregister event when
253          * userspace closes eventfd.
254          */
255         poll_table pt;
256         wait_queue_head_t *wqh;
257         wait_queue_t wait;
258         struct work_struct remove;
259 };
260
261 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
262 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
263
264 /*
265  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
266  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
267  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
268  * to help the administrator determine what knobs to tune.
269  *
270  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
271  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
272  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
273  * a feature that will be implemented much later in the future.
274  */
275 struct mem_cgroup {
276         struct cgroup_subsys_state css;
277         /*
278          * the counter to account for memory usage
279          */
280         struct res_counter res;
281
282         /* vmpressure notifications */
283         struct vmpressure vmpressure;
284
285         /*
286          * the counter to account for mem+swap usage.
287          */
288         struct res_counter memsw;
289
290         /*
291          * the counter to account for kernel memory usage.
292          */
293         struct res_counter kmem;
294         /*
295          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
296          */
297         bool use_hierarchy;
298         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
299
300         bool            oom_lock;
301         atomic_t        under_oom;
302         atomic_t        oom_wakeups;
303
304         int     swappiness;
305         /* OOM-Killer disable */
306         int             oom_kill_disable;
307
308         /* set when res.limit == memsw.limit */
309         bool            memsw_is_minimum;
310
311         /* protect arrays of thresholds */
312         struct mutex thresholds_lock;
313
314         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
315         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
316
317         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
318         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
319
320         /* For oom notifier event fd */
321         struct list_head oom_notify;
322
323         /*
324          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
325          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
326          */
327         unsigned long move_charge_at_immigrate;
328         /*
329          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
330          */
331         atomic_t        moving_account;
332         /* taken only while moving_account > 0 */
333         spinlock_t      move_lock;
334         /*
335          * percpu counter.
336          */
337         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
338         /*
339          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
340          * See mem_cgroup_read_stat().
341          */
342         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
343         spinlock_t pcp_counter_lock;
344
345         atomic_t        dead_count;
346 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
347         struct tcp_memcontrol tcp_mem;
348 #endif
349 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
350         /* analogous to slab_common's slab_caches list. per-memcg */
351         struct list_head memcg_slab_caches;
352         /* Not a spinlock, we can take a lot of time walking the list */
353         struct mutex slab_caches_mutex;
354         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
355         int kmemcg_id;
356 #endif
357
358         int last_scanned_node;
359 #if MAX_NUMNODES > 1
360         nodemask_t      scan_nodes;
361         atomic_t        numainfo_events;
362         atomic_t        numainfo_updating;
363 #endif
364
365         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
366         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
367 };
368
369 static size_t memcg_size(void)
370 {
371         return sizeof(struct mem_cgroup) +
372                 nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node);
373 }
374
375 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
376 enum {
377         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE = 0, /* accounted by this cgroup itself */
378         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, /* static key enabled. */
379         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
380 };
381
382 /* We account when limit is on, but only after call sites are patched */
383 #define KMEM_ACCOUNTED_MASK \
384                 ((1 << KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE) | (1 << KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED))
385
386 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
387 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
388 {
389         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
390 }
391
392 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
393 {
394         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
395 }
396
397 static void memcg_kmem_set_activated(struct mem_cgroup *memcg)
398 {
399         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, &memcg->kmem_account_flags);
400 }
401
402 static void memcg_kmem_clear_activated(struct mem_cgroup *memcg)
403 {
404         clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, &memcg->kmem_account_flags);
405 }
406
407 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
408 {
409         /*
410          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
411          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
412          */
413         smp_wmb();
414         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
415                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
416 }
417
418 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
419 {
420         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
421                                   &memcg->kmem_account_flags);
422 }
423 #endif
424
425 /* Stuffs for move charges at task migration. */
426 /*
427  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
428  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
429  */
430 enum move_type {
431         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
432         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
433         NR_MOVE_TYPE,
434 };
435
436 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
437 static struct move_charge_struct {
438         spinlock_t        lock; /* for from, to */
439         struct mem_cgroup *from;
440         struct mem_cgroup *to;
441         unsigned long immigrate_flags;
442         unsigned long precharge;
443         unsigned long moved_charge;
444         unsigned long moved_swap;
445         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
446         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
447 } mc = {
448         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
449         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
450 };
451
452 static bool move_anon(void)
453 {
454         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
455 }
456
457 static bool move_file(void)
458 {
459         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
460 }
461
462 /*
463  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
464  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
465  */
466 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
467 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
468
469 enum charge_type {
470         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
471         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
472         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
473         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
474         NR_CHARGE_TYPE,
475 };
476
477 /* for encoding cft->private value on file */
478 enum res_type {
479         _MEM,
480         _MEMSWAP,
481         _OOM_TYPE,
482         _KMEM,
483 };
484
485 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
486 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
487 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
488 /* Used for OOM nofiier */
489 #define OOM_CONTROL             (0)
490
491 /*
492  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
493  */
494 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
495 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
496 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
497 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
498
499 /*
500  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
501  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
502  * appearing has to hold it as well.
503  */
504 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
505
506 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
507 {
508         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
509 }
510
511 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
512 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
513 {
514         if (!memcg)
515                 memcg = root_mem_cgroup;
516         return &memcg->vmpressure;
517 }
518
519 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
520 {
521         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
522 }
523
524 struct vmpressure *css_to_vmpressure(struct cgroup_subsys_state *css)
525 {
526         return &mem_cgroup_from_css(css)->vmpressure;
527 }
528
529 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
530 {
531         return (memcg == root_mem_cgroup);
532 }
533
534 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
535 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
536
537 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
538 {
539         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
540                 struct mem_cgroup *memcg;
541                 struct cg_proto *cg_proto;
542
543                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
544
545                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
546                  * filled. It won't however, necessarily happen from
547                  * process context. So the test for root memcg given
548                  * the current task's memcg won't help us in this case.
549                  *
550                  * Respecting the original socket's memcg is a better
551                  * decision in this case.
552                  */
553                 if (sk->sk_cgrp) {
554                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
555                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
556                         return;
557                 }
558
559                 rcu_read_lock();
560                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
561                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
562                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
563                     memcg_proto_active(cg_proto) && css_tryget(&memcg->css)) {
564                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
565                 }
566                 rcu_read_unlock();
567         }
568 }
569 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
570
571 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
572 {
573         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
574                 struct mem_cgroup *memcg;
575                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
576                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
577                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
578         }
579 }
580
581 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
582 {
583         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
584                 return NULL;
585
586         return &memcg->tcp_mem.cg_proto;
587 }
588 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
589
590 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
591 {
592         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem.cg_proto))
593                 return;
594         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
595 }
596 #else
597 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
598 {
599 }
600 #endif
601
602 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
603 /*
604  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
605  * There are two main reasons for not using the css_id for this:
606  *  1) this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
607  *     but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
608  *     memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
609  *     200 entry array for that.
610  *
611  *  2) In order not to violate the cgroup API, we would like to do all memory
612  *     allocation in ->create(). At that point, we haven't yet allocated the
613  *     css_id. Having a separate index prevents us from messing with the cgroup
614  *     core for this
615  *
616  * The current size of the caches array is stored in
617  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
618  * increase it.
619  */
620 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
621 int memcg_limited_groups_array_size;
622
623 /*
624  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
625  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
626  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
627  * tunable, but that is strictly not necessary.
628  *
629  * MAX_SIZE should be as large as the number of css_ids. Ideally, we could get
630  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
631  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
632  * css_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
633  * increase ours as well if it increases.
634  */
635 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
636 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE 65535
637
638 /*
639  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
640  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
641  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
642  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
643  */
644 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
645 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
646
647 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
648 {
649         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
650                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
651                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg->kmemcg_id);
652         }
653         /*
654          * This check can't live in kmem destruction function,
655          * since the charges will outlive the cgroup
656          */
657         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
658 }
659 #else
660 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
661 {
662 }
663 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
664
665 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
666 {
667         disarm_sock_keys(memcg);
668         disarm_kmem_keys(memcg);
669 }
670
671 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
672
673 static struct mem_cgroup_per_zone *
674 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
675 {
676         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
677         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
678 }
679
680 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
681 {
682         return &memcg->css;
683 }
684
685 static struct mem_cgroup_per_zone *
686 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
687 {
688         int nid = page_to_nid(page);
689         int zid = page_zonenum(page);
690
691         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
692 }
693
694 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
695 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
696 {
697         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
698 }
699
700 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
701 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
702 {
703         int nid = page_to_nid(page);
704         int zid = page_zonenum(page);
705
706         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
707 }
708
709 static void
710 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
711                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
712                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
713                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
714 {
715         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
716         struct rb_node *parent = NULL;
717         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
718
719         if (mz->on_tree)
720                 return;
721
722         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
723         if (!mz->usage_in_excess)
724                 return;
725         while (*p) {
726                 parent = *p;
727                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
728                                         tree_node);
729                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
730                         p = &(*p)->rb_left;
731                 /*
732                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
733                  * limit by the same amount
734                  */
735                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
736                         p = &(*p)->rb_right;
737         }
738         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
739         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
740         mz->on_tree = true;
741 }
742
743 static void
744 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
745                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
746                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
747 {
748         if (!mz->on_tree)
749                 return;
750         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
751         mz->on_tree = false;
752 }
753
754 static void
755 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
756                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
757                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
758 {
759         spin_lock(&mctz->lock);
760         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
761         spin_unlock(&mctz->lock);
762 }
763
764
765 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
766 {
767         unsigned long long excess;
768         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
769         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
770         int nid = page_to_nid(page);
771         int zid = page_zonenum(page);
772         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
773
774         /*
775          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
776          * because their event counter is not touched.
777          */
778         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
779                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
780                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
781                 /*
782                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
783                  * mem is over its softlimit.
784                  */
785                 if (excess || mz->on_tree) {
786                         spin_lock(&mctz->lock);
787                         /* if on-tree, remove it */
788                         if (mz->on_tree)
789                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
790                         /*
791                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
792                          * If excess is 0, no tree ops.
793                          */
794                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
795                         spin_unlock(&mctz->lock);
796                 }
797         }
798 }
799
800 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
801 {
802         int node, zone;
803         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
804         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
805
806         for_each_node(node) {
807                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
808                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
809                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
810                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
811                 }
812         }
813 }
814
815 static struct mem_cgroup_per_zone *
816 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
817 {
818         struct rb_node *rightmost = NULL;
819         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
820
821 retry:
822         mz = NULL;
823         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
824         if (!rightmost)
825                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
826
827         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
828         /*
829          * Remove the node now but someone else can add it back,
830          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
831          * position in the tree.
832          */
833         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
834         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
835                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
836                 goto retry;
837 done:
838         return mz;
839 }
840
841 static struct mem_cgroup_per_zone *
842 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
843 {
844         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
845
846         spin_lock(&mctz->lock);
847         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
848         spin_unlock(&mctz->lock);
849         return mz;
850 }
851
852 /*
853  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
854  *
855  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
856  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
857  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
858  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
859  *
860  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
861  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
862  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
863  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
864  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
865  *
866  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
867  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
868  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
869  * implemented.
870  */
871 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
872                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
873 {
874         long val = 0;
875         int cpu;
876
877         get_online_cpus();
878         for_each_online_cpu(cpu)
879                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
880 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
881         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
882         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
883         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
884 #endif
885         put_online_cpus();
886         return val;
887 }
888
889 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
890                                          bool charge)
891 {
892         int val = (charge) ? 1 : -1;
893         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
894 }
895
896 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
897                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
898 {
899         unsigned long val = 0;
900         int cpu;
901
902         get_online_cpus();
903         for_each_online_cpu(cpu)
904                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
905 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
906         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
907         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
908         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
909 #endif
910         put_online_cpus();
911         return val;
912 }
913
914 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
915                                          struct page *page,
916                                          bool anon, int nr_pages)
917 {
918         preempt_disable();
919
920         /*
921          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
922          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
923          */
924         if (anon)
925                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
926                                 nr_pages);
927         else
928                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
929                                 nr_pages);
930
931         if (PageTransHuge(page))
932                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
933                                 nr_pages);
934
935         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
936         if (nr_pages > 0)
937                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
938         else {
939                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
940                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
941         }
942
943         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
944
945         preempt_enable();
946 }
947
948 unsigned long
949 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
950 {
951         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
952
953         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
954         return mz->lru_size[lru];
955 }
956
957 static unsigned long
958 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
959                         unsigned int lru_mask)
960 {
961         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
962         enum lru_list lru;
963         unsigned long ret = 0;
964
965         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
966
967         for_each_lru(lru) {
968                 if (BIT(lru) & lru_mask)
969                         ret += mz->lru_size[lru];
970         }
971         return ret;
972 }
973
974 static unsigned long
975 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
976                         int nid, unsigned int lru_mask)
977 {
978         u64 total = 0;
979         int zid;
980
981         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
982                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
983                                                 nid, zid, lru_mask);
984
985         return total;
986 }
987
988 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
989                         unsigned int lru_mask)
990 {
991         int nid;
992         u64 total = 0;
993
994         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
995                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
996         return total;
997 }
998
999 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
1000                                        enum mem_cgroup_events_target target)
1001 {
1002         unsigned long val, next;
1003
1004         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
1005         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
1006         /* from time_after() in jiffies.h */
1007         if ((long)next - (long)val < 0) {
1008                 switch (target) {
1009                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
1010                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
1011                         break;
1012                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
1013                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
1014                         break;
1015                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
1016                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
1017                         break;
1018                 default:
1019                         break;
1020                 }
1021                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
1022                 return true;
1023         }
1024         return false;
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Check events in order.
1029  *
1030  */
1031 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1032 {
1033         preempt_disable();
1034         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1035         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1036                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1037                 bool do_softlimit;
1038                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1039
1040                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1041                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1042 #if MAX_NUMNODES > 1
1043                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1044                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1045 #endif
1046                 preempt_enable();
1047
1048                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1049                 if (unlikely(do_softlimit))
1050                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1051 #if MAX_NUMNODES > 1
1052                 if (unlikely(do_numainfo))
1053                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1054 #endif
1055         } else
1056                 preempt_enable();
1057 }
1058
1059 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1060 {
1061         /*
1062          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1063          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1064          * So this can be called with p == NULL.
1065          */
1066         if (unlikely(!p))
1067                 return NULL;
1068
1069         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, mem_cgroup_subsys_id));
1070 }
1071
1072 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1073 {
1074         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1075
1076         if (!mm)
1077                 return NULL;
1078         /*
1079          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
1080          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
1081          * pessimistic (rather than adding locks here).
1082          */
1083         rcu_read_lock();
1084         do {
1085                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1086                 if (unlikely(!memcg))
1087                         break;
1088         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1089         rcu_read_unlock();
1090         return memcg;
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1095  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1096  *
1097  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1098  */
1099 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1100                 struct mem_cgroup *last_visited)
1101 {
1102         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1103
1104         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1105 skip_node:
1106         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1107
1108         /*
1109          * Even if we found a group we have to make sure it is
1110          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1111          * skipped and we should continue the tree walk.
1112          * last_visited css is safe to use because it is
1113          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1114          */
1115         if (next_css) {
1116                 struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_css(next_css);
1117
1118                 if (css_tryget(&mem->css))
1119                         return mem;
1120                 else {
1121                         prev_css = next_css;
1122                         goto skip_node;
1123                 }
1124         }
1125
1126         return NULL;
1127 }
1128
1129 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1130 {
1131         /*
1132          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1133          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1134          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1135          */
1136         atomic_inc(&root->dead_count);
1137 }
1138
1139 static struct mem_cgroup *
1140 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1141                      struct mem_cgroup *root,
1142                      int *sequence)
1143 {
1144         struct mem_cgroup *position = NULL;
1145         /*
1146          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1147          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1148          *
1149          * If the iterator is valid, we may still race with an
1150          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1151          * released, tryget will fail if we lost the race.
1152          */
1153         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1154         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1155                 smp_rmb();
1156                 position = iter->last_visited;
1157                 if (position && !css_tryget(&position->css))
1158                         position = NULL;
1159         }
1160         return position;
1161 }
1162
1163 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1164                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1165                                    struct mem_cgroup *new_position,
1166                                    int sequence)
1167 {
1168         if (last_visited)
1169                 css_put(&last_visited->css);
1170         /*
1171          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1172          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1173          * don't lose destruction events in between.  We could have
1174          * raced with the destruction of @new_position after all.
1175          */
1176         iter->last_visited = new_position;
1177         smp_wmb();
1178         iter->last_dead_count = sequence;
1179 }
1180
1181 /**
1182  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1183  * @root: hierarchy root
1184  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1185  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1186  *
1187  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1188  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1189  *
1190  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1191  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1192  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1193  *
1194  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1195  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1196  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1197  */
1198 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1199                                    struct mem_cgroup *prev,
1200                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1201 {
1202         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1203         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1204
1205         if (mem_cgroup_disabled())
1206                 return NULL;
1207
1208         if (!root)
1209                 root = root_mem_cgroup;
1210
1211         if (prev && !reclaim)
1212                 last_visited = prev;
1213
1214         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1215                 if (prev)
1216                         goto out_css_put;
1217                 return root;
1218         }
1219
1220         rcu_read_lock();
1221         while (!memcg) {
1222                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1223                 int uninitialized_var(seq);
1224
1225                 if (reclaim) {
1226                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
1227                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
1228                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1229
1230                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
1231                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1232                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1233                                 iter->last_visited = NULL;
1234                                 goto out_unlock;
1235                         }
1236
1237                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1238                 }
1239
1240                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1241
1242                 if (reclaim) {
1243                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, seq);
1244
1245                         if (!memcg)
1246                                 iter->generation++;
1247                         else if (!prev && memcg)
1248                                 reclaim->generation = iter->generation;
1249                 }
1250
1251                 if (prev && !memcg)
1252                         goto out_unlock;
1253         }
1254 out_unlock:
1255         rcu_read_unlock();
1256 out_css_put:
1257         if (prev && prev != root)
1258                 css_put(&prev->css);
1259
1260         return memcg;
1261 }
1262
1263 /**
1264  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1265  * @root: hierarchy root
1266  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1267  */
1268 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1269                            struct mem_cgroup *prev)
1270 {
1271         if (!root)
1272                 root = root_mem_cgroup;
1273         if (prev && prev != root)
1274                 css_put(&prev->css);
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1279  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1280  * be used for reference counting.
1281  */
1282 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1283         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1284              iter != NULL;                              \
1285              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1286
1287 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1288         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1289              iter != NULL;                              \
1290              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1291
1292 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1293 {
1294         struct mem_cgroup *memcg;
1295
1296         rcu_read_lock();
1297         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1298         if (unlikely(!memcg))
1299                 goto out;
1300
1301         switch (idx) {
1302         case PGFAULT:
1303                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1304                 break;
1305         case PGMAJFAULT:
1306                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1307                 break;
1308         default:
1309                 BUG();
1310         }
1311 out:
1312         rcu_read_unlock();
1313 }
1314 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1315
1316 /**
1317  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1318  * @zone: zone of the wanted lruvec
1319  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1320  *
1321  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1322  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1323  * is disabled.
1324  */
1325 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1326                                       struct mem_cgroup *memcg)
1327 {
1328         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1329         struct lruvec *lruvec;
1330
1331         if (mem_cgroup_disabled()) {
1332                 lruvec = &zone->lruvec;
1333                 goto out;
1334         }
1335
1336         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1337         lruvec = &mz->lruvec;
1338 out:
1339         /*
1340          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1341          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1342          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1343          */
1344         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1345                 lruvec->zone = zone;
1346         return lruvec;
1347 }
1348
1349 /*
1350  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1351  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1352  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1353  *
1354  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1355  * 1. charge
1356  * 2. moving account
1357  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1358  * It is added to LRU before charge.
1359  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1360  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1361  */
1362
1363 /**
1364  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1365  * @page: the page
1366  * @zone: zone of the page
1367  */
1368 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1369 {
1370         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1371         struct mem_cgroup *memcg;
1372         struct page_cgroup *pc;
1373         struct lruvec *lruvec;
1374
1375         if (mem_cgroup_disabled()) {
1376                 lruvec = &zone->lruvec;
1377                 goto out;
1378         }
1379
1380         pc = lookup_page_cgroup(page);
1381         memcg = pc->mem_cgroup;
1382
1383         /*
1384          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1385          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1386          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1387          *
1388          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1389          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1390          * of pc->mem_cgroup safe.
1391          */
1392         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1393                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1394
1395         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1396         lruvec = &mz->lruvec;
1397 out:
1398         /*
1399          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1400          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1401          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1402          */
1403         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1404                 lruvec->zone = zone;
1405         return lruvec;
1406 }
1407
1408 /**
1409  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1410  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1411  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1412  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1413  *
1414  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1415  * lru list.
1416  */
1417 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1418                                 int nr_pages)
1419 {
1420         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1421         unsigned long *lru_size;
1422
1423         if (mem_cgroup_disabled())
1424                 return;
1425
1426         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1427         lru_size = mz->lru_size + lru;
1428         *lru_size += nr_pages;
1429         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1430 }
1431
1432 /*
1433  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1434  * hierarchy subtree
1435  */
1436 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1437                                   struct mem_cgroup *memcg)
1438 {
1439         if (root_memcg == memcg)
1440                 return true;
1441         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1442                 return false;
1443         return css_is_ancestor(&memcg->css, &root_memcg->css);
1444 }
1445
1446 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1447                                        struct mem_cgroup *memcg)
1448 {
1449         bool ret;
1450
1451         rcu_read_lock();
1452         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1453         rcu_read_unlock();
1454         return ret;
1455 }
1456
1457 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1458                         const struct mem_cgroup *memcg)
1459 {
1460         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1461         struct task_struct *p;
1462         bool ret;
1463
1464         p = find_lock_task_mm(task);
1465         if (p) {
1466                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1467                 task_unlock(p);
1468         } else {
1469                 /*
1470                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1471                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1472                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1473                  */
1474                 rcu_read_lock();
1475                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1476                 if (curr)
1477                         css_get(&curr->css);
1478                 rcu_read_unlock();
1479         }
1480         if (!curr)
1481                 return false;
1482         /*
1483          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1484          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1485          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1486          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1487          */
1488         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1489         css_put(&curr->css);
1490         return ret;
1491 }
1492
1493 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1494 {
1495         unsigned long inactive_ratio;
1496         unsigned long inactive;
1497         unsigned long active;
1498         unsigned long gb;
1499
1500         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1501         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1502
1503         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1504         if (gb)
1505                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1506         else
1507                 inactive_ratio = 1;
1508
1509         return inactive * inactive_ratio < active;
1510 }
1511
1512 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1513         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1514
1515 /**
1516  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1517  * @memcg: the memory cgroup
1518  *
1519  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1520  * pages.
1521  */
1522 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1523 {
1524         unsigned long long margin;
1525
1526         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1527         if (do_swap_account)
1528                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1529         return margin >> PAGE_SHIFT;
1530 }
1531
1532 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1533 {
1534         /* root ? */
1535         if (!css_parent(&memcg->css))
1536                 return vm_swappiness;
1537
1538         return memcg->swappiness;
1539 }
1540
1541 /*
1542  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1543  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1544  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1545  * rcu_read_lock(), like this:
1546  *
1547  *         CPU-A                                    CPU-B
1548  *                                              rcu_read_lock()
1549  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1550  *                                                   take heavy locks.
1551  *         synchronize_rcu()                    update something.
1552  *                                              rcu_read_unlock()
1553  *         start move here.
1554  */
1555
1556 /* for quick checking without looking up memcg */
1557 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1558
1559 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1560 {
1561         atomic_inc(&memcg_moving);
1562         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1563         synchronize_rcu();
1564 }
1565
1566 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1567 {
1568         /*
1569          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1570          * We check NULL in callee rather than caller.
1571          */
1572         if (memcg) {
1573                 atomic_dec(&memcg_moving);
1574                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1575         }
1576 }
1577
1578 /*
1579  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1580  *
1581  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1582  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1583  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1584  *
1585  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1586  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1587  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1588  */
1589
1590 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1591 {
1592         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1593         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1594 }
1595
1596 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1597 {
1598         struct mem_cgroup *from;
1599         struct mem_cgroup *to;
1600         bool ret = false;
1601         /*
1602          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1603          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1604          */
1605         spin_lock(&mc.lock);
1606         from = mc.from;
1607         to = mc.to;
1608         if (!from)
1609                 goto unlock;
1610
1611         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1612                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1613 unlock:
1614         spin_unlock(&mc.lock);
1615         return ret;
1616 }
1617
1618 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1619 {
1620         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1621                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1622                         DEFINE_WAIT(wait);
1623                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1624                         /* moving charge context might have finished. */
1625                         if (mc.moving_task)
1626                                 schedule();
1627                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1628                         return true;
1629                 }
1630         }
1631         return false;
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Take this lock when
1636  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1637  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1638  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1639  */
1640 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1641                                   unsigned long *flags)
1642 {
1643         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1644 }
1645
1646 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1647                                 unsigned long *flags)
1648 {
1649         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1650 }
1651
1652 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1653 /**
1654  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1655  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1656  * @p: Task that is going to be killed
1657  *
1658  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1659  * enabled
1660  */
1661 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1662 {
1663         struct cgroup *task_cgrp;
1664         struct cgroup *mem_cgrp;
1665         /*
1666          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1667          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1668          * If this assumption is broken, revisit this code.
1669          */
1670         static char memcg_name[PATH_MAX];
1671         int ret;
1672         struct mem_cgroup *iter;
1673         unsigned int i;
1674
1675         if (!p)
1676                 return;
1677
1678         rcu_read_lock();
1679
1680         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1681         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1682
1683         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1684         if (ret < 0) {
1685                 /*
1686                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1687                  * But we'll still print out the usage information
1688                  */
1689                 rcu_read_unlock();
1690                 goto done;
1691         }
1692         rcu_read_unlock();
1693
1694         pr_info("Task in %s killed", memcg_name);
1695
1696         rcu_read_lock();
1697         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1698         if (ret < 0) {
1699                 rcu_read_unlock();
1700                 goto done;
1701         }
1702         rcu_read_unlock();
1703
1704         /*
1705          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1706          */
1707         pr_cont(" as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1708 done:
1709
1710         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1711                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1712                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1713                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1714         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1715                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1716                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1717                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1718         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1719                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1720                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1721                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1722
1723         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1724                 pr_info("Memory cgroup stats");
1725
1726                 rcu_read_lock();
1727                 ret = cgroup_path(iter->css.cgroup, memcg_name, PATH_MAX);
1728                 if (!ret)
1729                         pr_cont(" for %s", memcg_name);
1730                 rcu_read_unlock();
1731                 pr_cont(":");
1732
1733                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1734                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1735                                 continue;
1736                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1737                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1738                 }
1739
1740                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1741                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1742                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1743
1744                 pr_cont("\n");
1745         }
1746 }
1747
1748 /*
1749  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1750  * 1(self count) if no children.
1751  */
1752 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1753 {
1754         int num = 0;
1755         struct mem_cgroup *iter;
1756
1757         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1758                 num++;
1759         return num;
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1764  */
1765 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1766 {
1767         u64 limit;
1768
1769         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1770
1771         /*
1772          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1773          */
1774         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1775                 u64 memsw;
1776
1777                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1778                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1779
1780                 /*
1781                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1782                  * available to this memcg, return that limit.
1783                  */
1784                 limit = min(limit, memsw);
1785         }
1786
1787         return limit;
1788 }
1789
1790 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1791                                      int order)
1792 {
1793         struct mem_cgroup *iter;
1794         unsigned long chosen_points = 0;
1795         unsigned long totalpages;
1796         unsigned int points = 0;
1797         struct task_struct *chosen = NULL;
1798
1799         /*
1800          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1801          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1802          * quickly exit and free its memory.
1803          */
1804         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1805                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1806                 return;
1807         }
1808
1809         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1810         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1811         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1812                 struct css_task_iter it;
1813                 struct task_struct *task;
1814
1815                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1816                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1817                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1818                                                         false)) {
1819                         case OOM_SCAN_SELECT:
1820                                 if (chosen)
1821                                         put_task_struct(chosen);
1822                                 chosen = task;
1823                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1824                                 get_task_struct(chosen);
1825                                 /* fall through */
1826                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1827                                 continue;
1828                         case OOM_SCAN_ABORT:
1829                                 css_task_iter_end(&it);
1830                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1831                                 if (chosen)
1832                                         put_task_struct(chosen);
1833                                 return;
1834                         case OOM_SCAN_OK:
1835                                 break;
1836                         };
1837                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1838                         if (points > chosen_points) {
1839                                 if (chosen)
1840                                         put_task_struct(chosen);
1841                                 chosen = task;
1842                                 chosen_points = points;
1843                                 get_task_struct(chosen);
1844                         }
1845                 }
1846                 css_task_iter_end(&it);
1847         }
1848
1849         if (!chosen)
1850                 return;
1851         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1852         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1853                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1854 }
1855
1856 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1857                                         gfp_t gfp_mask,
1858                                         unsigned long flags)
1859 {
1860         unsigned long total = 0;
1861         bool noswap = false;
1862         int loop;
1863
1864         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1865                 noswap = true;
1866         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1867                 noswap = true;
1868
1869         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1870                 if (loop)
1871                         drain_all_stock_async(memcg);
1872                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1873                 /*
1874                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1875                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1876                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1877                  */
1878                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1879                         break;
1880                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1881                         break;
1882                 /*
1883                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1884                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1885                  */
1886                 if (loop && !total)
1887                         break;
1888         }
1889         return total;
1890 }
1891
1892 /**
1893  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1894  * @memcg: the target memcg
1895  * @nid: the node ID to be checked.
1896  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1897  *
1898  * This function returns whether the specified memcg contains any
1899  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1900  * pages in the node.
1901  */
1902 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1903                 int nid, bool noswap)
1904 {
1905         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1906                 return true;
1907         if (noswap || !total_swap_pages)
1908                 return false;
1909         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1910                 return true;
1911         return false;
1912
1913 }
1914 #if MAX_NUMNODES > 1
1915
1916 /*
1917  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1918  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1919  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1920  *
1921  */
1922 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1923 {
1924         int nid;
1925         /*
1926          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1927          * pagein/pageout changes since the last update.
1928          */
1929         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1930                 return;
1931         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1932                 return;
1933
1934         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1935         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1936
1937         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1938
1939                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1940                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1941         }
1942
1943         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1944         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1945 }
1946
1947 /*
1948  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1949  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1950  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1951  *
1952  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1953  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1954  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1955  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1956  *
1957  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1958  */
1959 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1960 {
1961         int node;
1962
1963         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1964         node = memcg->last_scanned_node;
1965
1966         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1967         if (node == MAX_NUMNODES)
1968                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1969         /*
1970          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1971          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1972          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1973          * we use curret node.
1974          */
1975         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1976                 node = numa_node_id();
1977
1978         memcg->last_scanned_node = node;
1979         return node;
1980 }
1981
1982 /*
1983  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1984  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1985  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1986  * enough new information. We need to do double check.
1987  */
1988 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1989 {
1990         int nid;
1991
1992         /*
1993          * quick check...making use of scan_node.
1994          * We can skip unused nodes.
1995          */
1996         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1997                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1998                      nid < MAX_NUMNODES;
1999                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
2000
2001                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2002                                 return true;
2003                 }
2004         }
2005         /*
2006          * Check rest of nodes.
2007          */
2008         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2009                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
2010                         continue;
2011                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2012                         return true;
2013         }
2014         return false;
2015 }
2016
2017 #else
2018 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
2019 {
2020         return 0;
2021 }
2022
2023 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2024 {
2025         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
2026 }
2027 #endif
2028
2029 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
2030                                    struct zone *zone,
2031                                    gfp_t gfp_mask,
2032                                    unsigned long *total_scanned)
2033 {
2034         struct mem_cgroup *victim = NULL;
2035         int total = 0;
2036         int loop = 0;
2037         unsigned long excess;
2038         unsigned long nr_scanned;
2039         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2040                 .zone = zone,
2041                 .priority = 0,
2042         };
2043
2044         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2045
2046         while (1) {
2047                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2048                 if (!victim) {
2049                         loop++;
2050                         if (loop >= 2) {
2051                                 /*
2052                                  * If we have not been able to reclaim
2053                                  * anything, it might because there are
2054                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2055                                  */
2056                                 if (!total)
2057                                         break;
2058                                 /*
2059                                  * We want to do more targeted reclaim.
2060                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2061                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2062                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2063                                  */
2064                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2065                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2066                                         break;
2067                         }
2068                         continue;
2069                 }
2070                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2071                         continue;
2072                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2073                                                      zone, &nr_scanned);
2074                 *total_scanned += nr_scanned;
2075                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2076                         break;
2077         }
2078         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2079         return total;
2080 }
2081
2082 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2083 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2084         .name = "memcg_oom_lock",
2085 };
2086 #endif
2087
2088 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2089
2090 /*
2091  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2092  * If someone is running, return false.
2093  */
2094 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2095 {
2096         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2097
2098         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2099
2100         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2101                 if (iter->oom_lock) {
2102                         /*
2103                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2104                          * so we cannot give a lock.
2105                          */
2106                         failed = iter;
2107                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2108                         break;
2109                 } else
2110                         iter->oom_lock = true;
2111         }
2112
2113         if (failed) {
2114                 /*
2115                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2116                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2117                  */
2118                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2119                         if (iter == failed) {
2120                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2121                                 break;
2122                         }
2123                         iter->oom_lock = false;
2124                 }
2125         } else
2126                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2127
2128         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2129
2130         return !failed;
2131 }
2132
2133 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2134 {
2135         struct mem_cgroup *iter;
2136
2137         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2138         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2139         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2140                 iter->oom_lock = false;
2141         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2142 }
2143
2144 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2145 {
2146         struct mem_cgroup *iter;
2147
2148         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2149                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2150 }
2151
2152 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2153 {
2154         struct mem_cgroup *iter;
2155
2156         /*
2157          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2158          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2159          * atomic_add_unless() here.
2160          */
2161         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2162                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2163 }
2164
2165 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2166
2167 struct oom_wait_info {
2168         struct mem_cgroup *memcg;
2169         wait_queue_t    wait;
2170 };
2171
2172 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2173         unsigned mode, int sync, void *arg)
2174 {
2175         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2176         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2177         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2178
2179         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2180         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2181
2182         /*
2183          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2184          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2185          */
2186         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2187                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2188                 return 0;
2189         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2190 }
2191
2192 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2193 {
2194         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2195         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2196         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2197 }
2198
2199 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2200 {
2201         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2202                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2203 }
2204
2205 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2206 {
2207         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2208                 return;
2209         /*
2210          * We are in the middle of the charge context here, so we
2211          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2212          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2213          *
2214          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2215          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2216          * invocation might not even be necessary.
2217          *
2218          * That's why we don't do anything here except remember the
2219          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2220          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2221          * and when we know whether the fault was overall successful.
2222          */
2223         css_get(&memcg->css);
2224         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2225         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2226         current->memcg_oom.order = order;
2227 }
2228
2229 /**
2230  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2231  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2232  *
2233  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2234  * handler was enabled.
2235  *
2236  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2237  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2238  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2239  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2240  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2241  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2242  *
2243  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2244  * completed, %false otherwise.
2245  */
2246 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2247 {
2248         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2249         struct oom_wait_info owait;
2250         bool locked;
2251
2252         /* OOM is global, do not handle */
2253         if (!memcg)
2254                 return false;
2255
2256         if (!handle)
2257                 goto cleanup;
2258
2259         owait.memcg = memcg;
2260         owait.wait.flags = 0;
2261         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2262         owait.wait.private = current;
2263         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2264
2265         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2266         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2267
2268         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2269
2270         if (locked)
2271                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2272
2273         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2274                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2275                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2276                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2277                                          current->memcg_oom.order);
2278         } else {
2279                 schedule();
2280                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2281                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2282         }
2283
2284         if (locked) {
2285                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2286                 /*
2287                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2288                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2289                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2290                  */
2291                 memcg_oom_recover(memcg);
2292         }
2293 cleanup:
2294         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2295         css_put(&memcg->css);
2296         return true;
2297 }
2298
2299 /*
2300  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
2301  * generalized to update other statistics as well.
2302  *
2303  * Notes: Race condition
2304  *
2305  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
2306  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2307  * to do so _always_.
2308  *
2309  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2310  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2311  * are no race with "charge".
2312  *
2313  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2314  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2315  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2316  * by flags.
2317  *
2318  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2319  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
2320  * If there is, we take a lock.
2321  */
2322
2323 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2324                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2325 {
2326         struct mem_cgroup *memcg;
2327         struct page_cgroup *pc;
2328
2329         pc = lookup_page_cgroup(page);
2330 again:
2331         memcg = pc->mem_cgroup;
2332         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2333                 return;
2334         /*
2335          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2336          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2337          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2338          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
2339          */
2340         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
2341                 return;
2342
2343         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2344         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2345                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2346                 goto again;
2347         }
2348         *locked = true;
2349 }
2350
2351 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2352 {
2353         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2354
2355         /*
2356          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2357          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2358          * should take move_lock_mem_cgroup().
2359          */
2360         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2361 }
2362
2363 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2364                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2365 {
2366         struct mem_cgroup *memcg;
2367         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2368         unsigned long uninitialized_var(flags);
2369
2370         if (mem_cgroup_disabled())
2371                 return;
2372
2373         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2374         memcg = pc->mem_cgroup;
2375         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2376                 return;
2377
2378         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2379 }
2380
2381 /*
2382  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2383  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2384  */
2385 #define CHARGE_BATCH    32U
2386 struct memcg_stock_pcp {
2387         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2388         unsigned int nr_pages;
2389         struct work_struct work;
2390         unsigned long flags;
2391 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2392 };
2393 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2394 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2395
2396 /**
2397  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2398  * @memcg: memcg to consume from.
2399  * @nr_pages: how many pages to charge.
2400  *
2401  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2402  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2403  * service an allocation will refill the stock.
2404  *
2405  * returns true if successful, false otherwise.
2406  */
2407 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2408 {
2409         struct memcg_stock_pcp *stock;
2410         bool ret = true;
2411
2412         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2413                 return false;
2414
2415         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2416         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2417                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2418         else /* need to call res_counter_charge */
2419                 ret = false;
2420         put_cpu_var(memcg_stock);
2421         return ret;
2422 }
2423
2424 /*
2425  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2426  */
2427 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2428 {
2429         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2430
2431         if (stock->nr_pages) {
2432                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2433
2434                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2435                 if (do_swap_account)
2436                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2437                 stock->nr_pages = 0;
2438         }
2439         stock->cached = NULL;
2440 }
2441
2442 /*
2443  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2444  * a thread which is pinned to local cpu.
2445  */
2446 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2447 {
2448         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2449         drain_stock(stock);
2450         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2451 }
2452
2453 static void __init memcg_stock_init(void)
2454 {
2455         int cpu;
2456
2457         for_each_possible_cpu(cpu) {
2458                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2459                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2460                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2461         }
2462 }
2463
2464 /*
2465  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2466  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2467  */
2468 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2469 {
2470         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2471
2472         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2473                 drain_stock(stock);
2474                 stock->cached = memcg;
2475         }
2476         stock->nr_pages += nr_pages;
2477         put_cpu_var(memcg_stock);
2478 }
2479
2480 /*
2481  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2482  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2483  * until the work is done.
2484  */
2485 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2486 {
2487         int cpu, curcpu;
2488
2489         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2490         get_online_cpus();
2491         curcpu = get_cpu();
2492         for_each_online_cpu(cpu) {
2493                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2494                 struct mem_cgroup *memcg;
2495
2496                 memcg = stock->cached;
2497                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2498                         continue;
2499                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2500                         continue;
2501                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2502                         if (cpu == curcpu)
2503                                 drain_local_stock(&stock->work);
2504                         else
2505                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2506                 }
2507         }
2508         put_cpu();
2509
2510         if (!sync)
2511                 goto out;
2512
2513         for_each_online_cpu(cpu) {
2514                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2515                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2516                         flush_work(&stock->work);
2517         }
2518 out:
2519         put_online_cpus();
2520 }
2521
2522 /*
2523  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2524  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2525  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2526  * it.
2527  */
2528 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2529 {
2530         /*
2531          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2532          */
2533         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2534                 return;
2535         drain_all_stock(root_memcg, false);
2536         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2537 }
2538
2539 /* This is a synchronous drain interface. */
2540 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2541 {
2542         /* called when force_empty is called */
2543         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2544         drain_all_stock(root_memcg, true);
2545         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2546 }
2547
2548 /*
2549  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2550  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2551  */
2552 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2553 {
2554         int i;
2555
2556         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2557         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2558                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2559
2560                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2561                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2562         }
2563         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2564                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2565
2566                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2567                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2568         }
2569         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2570 }
2571
2572 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2573                                         unsigned long action,
2574                                         void *hcpu)
2575 {
2576         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2577         struct memcg_stock_pcp *stock;
2578         struct mem_cgroup *iter;
2579
2580         if (action == CPU_ONLINE)
2581                 return NOTIFY_OK;
2582
2583         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2584                 return NOTIFY_OK;
2585
2586         for_each_mem_cgroup(iter)
2587                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2588
2589         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2590         drain_stock(stock);
2591         return NOTIFY_OK;
2592 }
2593
2594
2595 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2596 enum {
2597         CHARGE_OK,              /* success */
2598         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2599         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2600         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2601 };
2602
2603 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2604                                 unsigned int nr_pages, unsigned int min_pages,
2605                                 bool invoke_oom)
2606 {
2607         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2608         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2609         struct res_counter *fail_res;
2610         unsigned long flags = 0;
2611         int ret;
2612
2613         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2614
2615         if (likely(!ret)) {
2616                 if (!do_swap_account)
2617                         return CHARGE_OK;
2618                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2619                 if (likely(!ret))
2620                         return CHARGE_OK;
2621
2622                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2623                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2624                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2625         } else
2626                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2627         /*
2628          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2629          * single page instead.
2630          */
2631         if (nr_pages > min_pages)
2632                 return CHARGE_RETRY;
2633
2634         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2635                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2636
2637         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2638                 return CHARGE_NOMEM;
2639
2640         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2641         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2642                 return CHARGE_RETRY;
2643         /*
2644          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2645          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2646          * before killing the task.
2647          *
2648          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2649          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2650          * to regular pages anyway in case of failure.
2651          */
2652         if (nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) && ret)
2653                 return CHARGE_RETRY;
2654
2655         /*
2656          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2657          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2658          */
2659         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2660                 return CHARGE_RETRY;
2661
2662         if (invoke_oom)
2663                 mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize));
2664
2665         return CHARGE_NOMEM;
2666 }
2667
2668 /*
2669  * __mem_cgroup_try_charge() does
2670  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2671  * 2. update res_counter
2672  * 3. call memory reclaim if necessary.
2673  *
2674  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2675  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2676  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2677  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2678  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2679  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2680  *
2681  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2682  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2683  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2684  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2685  *
2686  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2687  * the oom-killer can be invoked.
2688  */
2689 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2690                                    gfp_t gfp_mask,
2691                                    unsigned int nr_pages,
2692                                    struct mem_cgroup **ptr,
2693                                    bool oom)
2694 {
2695         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2696         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2697         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2698         int ret;
2699
2700         /*
2701          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2702          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2703          * MEMDIE process.
2704          */
2705         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2706                      || fatal_signal_pending(current)))
2707                 goto bypass;
2708
2709         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2710                 goto bypass;
2711
2712         /*
2713          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2714          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2715          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2716          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2717          */
2718         if (!*ptr && !mm)
2719                 *ptr = root_mem_cgroup;
2720 again:
2721         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2722                 memcg = *ptr;
2723                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2724                         goto done;
2725                 if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2726                         goto done;
2727                 css_get(&memcg->css);
2728         } else {
2729                 struct task_struct *p;
2730
2731                 rcu_read_lock();
2732                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2733                 /*
2734                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2735                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2736                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2737                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2738                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2739                  * small race, here.
2740                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2741                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2742                  */
2743                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2744                 if (!memcg)
2745                         memcg = root_mem_cgroup;
2746                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2747                         rcu_read_unlock();
2748                         goto done;
2749                 }
2750                 if (consume_stock(memcg, nr_pages)) {
2751                         /*
2752                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2753                          * But considering how consume_stok works, it's not
2754                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2755                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2756                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2757                          * calling consume_stock().
2758                          */
2759                         rcu_read_unlock();
2760                         goto done;
2761                 }
2762                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2763                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2764                         rcu_read_unlock();
2765                         goto again;
2766                 }
2767                 rcu_read_unlock();
2768         }
2769
2770         do {
2771                 bool invoke_oom = oom && !nr_oom_retries;
2772
2773                 /* If killed, bypass charge */
2774                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2775                         css_put(&memcg->css);
2776                         goto bypass;
2777                 }
2778
2779                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch,
2780                                            nr_pages, invoke_oom);
2781                 switch (ret) {
2782                 case CHARGE_OK:
2783                         break;
2784                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2785                         batch = nr_pages;
2786                         css_put(&memcg->css);
2787                         memcg = NULL;
2788                         goto again;
2789                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2790                         css_put(&memcg->css);
2791                         goto nomem;
2792                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2793                         if (!oom || invoke_oom) {
2794                                 css_put(&memcg->css);
2795                                 goto nomem;
2796                         }
2797                         nr_oom_retries--;
2798                         break;
2799                 }
2800         } while (ret != CHARGE_OK);
2801
2802         if (batch > nr_pages)
2803                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2804         css_put(&memcg->css);
2805 done:
2806         *ptr = memcg;
2807         return 0;
2808 nomem:
2809         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2810                 *ptr = NULL;
2811                 return -ENOMEM;
2812         }
2813 bypass:
2814         *ptr = root_mem_cgroup;
2815         return -EINTR;
2816 }
2817
2818 /*
2819  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2820  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2821  * gotten by try_charge().
2822  */
2823 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2824                                        unsigned int nr_pages)
2825 {
2826         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2827                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2828
2829                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2830                 if (do_swap_account)
2831                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2832         }
2833 }
2834
2835 /*
2836  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2837  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2838  */
2839 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2840                                         unsigned int nr_pages)
2841 {
2842         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2843
2844         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2845                 return;
2846
2847         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2848         if (do_swap_account)
2849                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2850                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2851 }
2852
2853 /*
2854  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2855  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling css_tryget if
2856  * the mem_cgroup is used for charging. (dropping refcnt from swap can be
2857  * called against removed memcg.)
2858  */
2859 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2860 {
2861         struct cgroup_subsys_state *css;
2862
2863         /* ID 0 is unused ID */
2864         if (!id)
2865                 return NULL;
2866         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2867         if (!css)
2868                 return NULL;
2869         return mem_cgroup_from_css(css);
2870 }
2871
2872 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2873 {
2874         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2875         struct page_cgroup *pc;
2876         unsigned short id;
2877         swp_entry_t ent;
2878
2879         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2880
2881         pc = lookup_page_cgroup(page);
2882         lock_page_cgroup(pc);
2883         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2884                 memcg = pc->mem_cgroup;
2885                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2886                         memcg = NULL;
2887         } else if (PageSwapCache(page)) {
2888                 ent.val = page_private(page);
2889                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2890                 rcu_read_lock();
2891                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2892                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2893                         memcg = NULL;
2894                 rcu_read_unlock();
2895         }
2896         unlock_page_cgroup(pc);
2897         return memcg;
2898 }
2899
2900 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2901                                        struct page *page,
2902                                        unsigned int nr_pages,
2903                                        enum charge_type ctype,
2904                                        bool lrucare)
2905 {
2906         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2907         struct zone *uninitialized_var(zone);
2908         struct lruvec *lruvec;
2909         bool was_on_lru = false;
2910         bool anon;
2911
2912         lock_page_cgroup(pc);
2913         VM_BUG_ON(PageCgroupUsed(pc));
2914         /*
2915          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2916          * accessed by any other context at this point.
2917          */
2918
2919         /*
2920          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2921          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2922          */
2923         if (lrucare) {
2924                 zone = page_zone(page);
2925                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2926                 if (PageLRU(page)) {
2927                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2928                         ClearPageLRU(page);
2929                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2930                         was_on_lru = true;
2931                 }
2932         }
2933
2934         pc->mem_cgroup = memcg;
2935         /*
2936          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2937          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2938          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2939          * before USED bit, we need memory barrier here.
2940          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2941          */
2942         smp_wmb();
2943         SetPageCgroupUsed(pc);
2944
2945         if (lrucare) {
2946                 if (was_on_lru) {
2947                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2948                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2949                         SetPageLRU(page);
2950                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2951                 }
2952                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2953         }
2954
2955         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2956                 anon = true;
2957         else
2958                 anon = false;
2959
2960         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2961         unlock_page_cgroup(pc);
2962
2963         /*
2964          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2965          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2966          * if they exceeds softlimit.
2967          */
2968         memcg_check_events(memcg, page);
2969 }
2970
2971 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2972
2973 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2974 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2975 {
2976         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
2977                 (memcg->kmem_account_flags & KMEM_ACCOUNTED_MASK);
2978 }
2979
2980 /*
2981  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2982  * in the memcg_cache_params struct.
2983  */
2984 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2985 {
2986         struct kmem_cache *cachep;
2987
2988         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2989         cachep = p->root_cache;
2990         return cachep->memcg_params->memcg_caches[memcg_cache_id(p->memcg)];
2991 }
2992
2993 #ifdef CONFIG_SLABINFO
2994 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2995                                     struct cftype *cft, struct seq_file *m)
2996 {
2997         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2998         struct memcg_cache_params *params;
2999
3000         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3001                 return -EIO;
3002
3003         print_slabinfo_header(m);
3004
3005         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3006         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
3007                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
3008         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3009
3010         return 0;
3011 }
3012 #endif
3013
3014 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
3015 {
3016         struct res_counter *fail_res;
3017         struct mem_cgroup *_memcg;
3018         int ret = 0;
3019         bool may_oom;
3020
3021         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
3022         if (ret)
3023                 return ret;
3024
3025         /*
3026          * Conditions under which we can wait for the oom_killer. Those are
3027          * the same conditions tested by the core page allocator
3028          */
3029         may_oom = (gfp & __GFP_FS) && !(gfp & __GFP_NORETRY);
3030
3031         _memcg = memcg;
3032         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp, size >> PAGE_SHIFT,
3033                                       &_memcg, may_oom);
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 void memcg_cache_list_add(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *cachep)
3085 {
3086         if (!memcg)
3087                 return;
3088
3089         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3090         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3091         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3092 }
3093
3094 /*
3095  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
3096  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
3097  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
3098  */
3099 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
3100 {
3101         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
3102 }
3103
3104 /*
3105  * This ends up being protected by the set_limit mutex, during normal
3106  * operation, because that is its main call site.
3107  *
3108  * But when we create a new cache, we can call this as well if its parent
3109  * is kmem-limited. That will have to hold set_limit_mutex as well.
3110  */
3111 int memcg_update_cache_sizes(struct mem_cgroup *memcg)
3112 {
3113         int num, ret;
3114
3115         num = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
3116                                 0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
3117         if (num < 0)
3118                 return num;
3119         /*
3120          * After this point, kmem_accounted (that we test atomically in
3121          * the beginning of this conditional), is no longer 0. This
3122          * guarantees only one process will set the following boolean
3123          * to true. We don't need test_and_set because we're protected
3124          * by the set_limit_mutex anyway.
3125          */
3126         memcg_kmem_set_activated(memcg);
3127
3128         ret = memcg_update_all_caches(num+1);
3129         if (ret) {
3130                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, num);
3131                 memcg_kmem_clear_activated(memcg);
3132                 return ret;
3133         }
3134
3135         memcg->kmemcg_id = num;
3136         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
3137         mutex_init(&memcg->slab_caches_mutex);
3138         return 0;
3139 }
3140
3141 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
3142 {
3143         ssize_t size;
3144         if (num_groups <= 0)
3145                 return 0;
3146
3147         size = 2 * num_groups;
3148         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
3149                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
3150         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
3151                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
3152
3153         return size;
3154 }
3155
3156 /*
3157  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
3158  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
3159  * calling this.
3160  */
3161 void memcg_update_array_size(int num)
3162 {
3163         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
3164                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
3165 }
3166
3167 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w);
3168
3169 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
3170 {
3171         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
3172
3173         VM_BUG_ON(s->memcg_params && !s->memcg_params->is_root_cache);
3174
3175         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
3176                 int i;
3177                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
3178
3179                 size *= sizeof(void *);
3180                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3181
3182                 s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3183                 if (!s->memcg_params) {
3184                         s->memcg_params = cur_params;
3185                         return -ENOMEM;
3186                 }
3187
3188                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3189
3190                 /*
3191                  * There is the chance it will be bigger than
3192                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3193                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3194                  * have a bigger array.
3195                  *
3196                  * But if that is the case, the data after
3197                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3198                  */
3199                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3200                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3201                                 continue;
3202                         s->memcg_params->memcg_caches[i] =
3203                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3204                 }
3205
3206                 /*
3207                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3208                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3209                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3210                  *
3211                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3212                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3213                  * anyway.
3214                  */
3215                 kfree(cur_params);
3216         }
3217         return 0;
3218 }
3219
3220 int memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3221                          struct kmem_cache *root_cache)
3222 {
3223         size_t size;
3224
3225         if (!memcg_kmem_enabled())
3226                 return 0;
3227
3228         if (!memcg) {
3229                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3230                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3231         } else
3232                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3233
3234         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3235         if (!s->memcg_params)
3236                 return -ENOMEM;
3237
3238         if (memcg) {
3239                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3240                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3241                 INIT_WORK(&s->memcg_params->destroy,
3242                                 kmem_cache_destroy_work_func);
3243         } else
3244                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3245
3246         return 0;
3247 }
3248
3249 void memcg_release_cache(struct kmem_cache *s)
3250 {
3251         struct kmem_cache *root;
3252         struct mem_cgroup *memcg;
3253         int id;
3254
3255         /*
3256          * This happens, for instance, when a root cache goes away before we
3257          * add any memcg.
3258          */
3259         if (!s->memcg_params)
3260                 return;
3261
3262         if (s->memcg_params->is_root_cache)
3263                 goto out;
3264
3265         memcg = s->memcg_params->memcg;
3266         id  = memcg_cache_id(memcg);
3267
3268         root = s->memcg_params->root_cache;
3269         root->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3270
3271         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3272         list_del(&s->memcg_params->list);
3273         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3274
3275         css_put(&memcg->css);
3276 out:
3277         kfree(s->memcg_params);
3278 }
3279
3280 /*
3281  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3282  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3283  * enqueing new caches to be created.
3284  *
3285  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3286  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3287  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3288  * objects during debug.
3289  *
3290  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3291  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3292  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3293  * cache again, failing at the same point.
3294  *
3295  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3296  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3297  * inside the following two functions.
3298  */
3299 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3300 {
3301         VM_BUG_ON(!current->mm);
3302         current->memcg_kmem_skip_account++;
3303 }
3304
3305 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3306 {
3307         VM_BUG_ON(!current->mm);
3308         current->memcg_kmem_skip_account--;
3309 }
3310
3311 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w)
3312 {
3313         struct kmem_cache *cachep;
3314         struct memcg_cache_params *p;
3315
3316         p = container_of(w, struct memcg_cache_params, destroy);
3317
3318         cachep = memcg_params_to_cache(p);
3319
3320         /*
3321          * If we get down to 0 after shrink, we could delete right away.
3322          * However, memcg_release_pages() already puts us back in the workqueue
3323          * in that case. If we proceed deleting, we'll get a dangling
3324          * reference, and removing the object from the workqueue in that case
3325          * is unnecessary complication. We are not a fast path.
3326          *
3327          * Note that this case is fundamentally different from racing with
3328          * shrink_slab(): if memcg_cgroup_destroy_cache() is called in
3329          * kmem_cache_shrink, not only we would be reinserting a dead cache
3330          * into the queue, but doing so from inside the worker racing to
3331          * destroy it.
3332          *
3333          * So if we aren't down to zero, we'll just schedule a worker and try
3334          * again
3335          */
3336         if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) != 0) {
3337                 kmem_cache_shrink(cachep);
3338                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
3339                         return;
3340         } else
3341                 kmem_cache_destroy(cachep);
3342 }
3343
3344 void mem_cgroup_destroy_cache(struct kmem_cache *cachep)
3345 {
3346         if (!cachep->memcg_params->dead)
3347                 return;
3348
3349         /*
3350          * There are many ways in which we can get here.
3351          *
3352          * We can get to a memory-pressure situation while the delayed work is
3353          * still pending to run. The vmscan shrinkers can then release all
3354          * cache memory and get us to destruction. If this is the case, we'll
3355          * be executed twice, which is a bug (the second time will execute over
3356          * bogus data). In this case, cancelling the work should be fine.
3357          *
3358          * But we can also get here from the worker itself, if
3359          * kmem_cache_shrink is enough to shake all the remaining objects and
3360          * get the page count to 0. In this case, we'll deadlock if we try to
3361          * cancel the work (the worker runs with an internal lock held, which
3362          * is the same lock we would hold for cancel_work_sync().)
3363          *
3364          * Since we can't possibly know who got us here, just refrain from
3365          * running if there is already work pending
3366          */
3367         if (work_pending(&cachep->memcg_params->destroy))
3368                 return;
3369         /*
3370          * We have to defer the actual destroying to a workqueue, because
3371          * we might currently be in a context that cannot sleep.
3372          */
3373         schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3374 }
3375
3376 /*
3377  * This lock protects updaters, not readers. We want readers to be as fast as
3378  * they can, and they will either see NULL or a valid cache value. Our model
3379  * allow them to see NULL, in which case the root memcg will be selected.
3380  *
3381  * We need this lock because multiple allocations to the same cache from a non
3382  * will span more than one worker. Only one of them can create the cache.
3383  */
3384 static DEFINE_MUTEX(memcg_cache_mutex);
3385
3386 /*
3387  * Called with memcg_cache_mutex held
3388  */
3389 static struct kmem_cache *kmem_cache_dup(struct mem_cgroup *memcg,
3390                                          struct kmem_cache *s)
3391 {
3392         struct kmem_cache *new;
3393         static char *tmp_name = NULL;
3394
3395         lockdep_assert_held(&memcg_cache_mutex);
3396
3397         /*
3398          * kmem_cache_create_memcg duplicates the given name and
3399          * cgroup_name for this name requires RCU context.
3400          * This static temporary buffer is used to prevent from
3401          * pointless shortliving allocation.
3402          */
3403         if (!tmp_name) {
3404                 tmp_name = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3405                 if (!tmp_name)
3406                         return NULL;
3407         }
3408
3409         rcu_read_lock();
3410         snprintf(tmp_name, PATH_MAX, "%s(%d:%s)", s->name,
3411                          memcg_cache_id(memcg), cgroup_name(memcg->css.cgroup));
3412         rcu_read_unlock();
3413
3414         new = kmem_cache_create_memcg(memcg, tmp_name, s->object_size, s->align,
3415                                       (s->flags & ~SLAB_PANIC), s->ctor, s);
3416
3417         if (new)
3418                 new->allocflags |= __GFP_KMEMCG;
3419
3420         return new;
3421 }
3422
3423 static struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3424                                                   struct kmem_cache *cachep)
3425 {
3426         struct kmem_cache *new_cachep;
3427         int idx;
3428
3429         BUG_ON(!memcg_can_account_kmem(memcg));
3430
3431         idx = memcg_cache_id(memcg);
3432
3433         mutex_lock(&memcg_cache_mutex);
3434         new_cachep = cachep->memcg_params->memcg_caches[idx];
3435         if (new_cachep) {
3436                 css_put(&memcg->css);
3437                 goto out;
3438         }
3439
3440         new_cachep = kmem_cache_dup(memcg, cachep);
3441         if (new_cachep == NULL) {
3442                 new_cachep = cachep;
3443                 css_put(&memcg->css);
3444                 goto out;
3445         }
3446
3447         atomic_set(&new_cachep->memcg_params->nr_pages , 0);
3448
3449         cachep->memcg_params->memcg_caches[idx] = new_cachep;
3450         /*
3451          * the readers won't lock, make sure everybody sees the updated value,
3452          * so they won't put stuff in the queue again for no reason
3453          */
3454         wmb();
3455 out:
3456         mutex_unlock(&memcg_cache_mutex);
3457         return new_cachep;
3458 }
3459
3460 void kmem_cache_destroy_memcg_children(struct kmem_cache *s)
3461 {
3462         struct kmem_cache *c;
3463         int i;
3464
3465         if (!s->memcg_params)
3466                 return;
3467         if (!s->memcg_params->is_root_cache)
3468                 return;
3469
3470         /*
3471          * If the cache is being destroyed, we trust that there is no one else
3472          * requesting objects from it. Even if there are, the sanity checks in
3473          * kmem_cache_destroy should caught this ill-case.
3474          *
3475          * Still, we don't want anyone else freeing memcg_caches under our
3476          * noses, which can happen if a new memcg comes to life. As usual,
3477          * we'll take the set_limit_mutex to protect ourselves against this.
3478          */
3479         mutex_lock(&set_limit_mutex);
3480         for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3481                 c = s->memcg_params->memcg_caches[i];
3482                 if (!c)
3483                         continue;
3484
3485                 /*
3486                  * We will now manually delete the caches, so to avoid races
3487                  * we need to cancel all pending destruction workers and
3488                  * proceed with destruction ourselves.
3489                  *
3490                  * kmem_cache_destroy() will call kmem_cache_shrink internally,
3491                  * and that could spawn the workers again: it is likely that
3492                  * the cache still have active pages until this very moment.
3493                  * This would lead us back to mem_cgroup_destroy_cache.
3494                  *
3495                  * But that will not execute at all if the "dead" flag is not
3496                  * set, so flip it down to guarantee we are in control.
3497                  */
3498                 c->memcg_params->dead = false;
3499                 cancel_work_sync(&c->memcg_params->destroy);
3500                 kmem_cache_destroy(c);
3501         }
3502         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3503 }
3504
3505 struct create_work {
3506         struct mem_cgroup *memcg;
3507         struct kmem_cache *cachep;
3508         struct work_struct work;
3509 };
3510
3511 static void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3512 {
3513         struct kmem_cache *cachep;
3514         struct memcg_cache_params *params;
3515
3516         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3517                 return;
3518
3519         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3520         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3521                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3522                 cachep->memcg_params->dead = true;
3523                 schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3524         }
3525         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3526 }
3527
3528 static void memcg_create_cache_work_func(struct work_struct *w)
3529 {
3530         struct create_work *cw;
3531
3532         cw = container_of(w, struct create_work, work);
3533         memcg_create_kmem_cache(cw->memcg, cw->cachep);
3534         kfree(cw);
3535 }
3536
3537 /*
3538  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3539  */
3540 static void __memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3541                                          struct kmem_cache *cachep)
3542 {
3543         struct create_work *cw;
3544
3545         cw = kmalloc(sizeof(struct create_work), GFP_NOWAIT);
3546         if (cw == NULL) {
3547                 css_put(&memcg->css);
3548                 return;
3549         }
3550
3551         cw->memcg = memcg;
3552         cw->cachep = cachep;
3553
3554         INIT_WORK(&cw->work, memcg_create_cache_work_func);
3555         schedule_work(&cw->work);
3556 }
3557
3558 static void memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3559                                        struct kmem_cache *cachep)
3560 {
3561         /*
3562          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3563          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3564          * in __memcg_create_cache_enqueue will recurse.
3565          *
3566          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3567          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3568          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3569          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3570          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3571          */
3572         memcg_stop_kmem_account();
3573         __memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3574         memcg_resume_kmem_account();
3575 }
3576 /*
3577  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3578  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3579  *
3580  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3581  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3582  * in a workqueue.
3583  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3584  * the original cache.
3585  *
3586  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3587  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3588  */
3589 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3590                                           gfp_t gfp)
3591 {
3592         struct mem_cgroup *memcg;
3593         int idx;
3594
3595         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3596         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3597
3598         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3599                 return cachep;
3600
3601         rcu_read_lock();
3602         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3603
3604         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3605                 goto out;
3606
3607         idx = memcg_cache_id(memcg);
3608
3609         /*
3610          * barrier to mare sure we're always seeing the up to date value.  The
3611          * code updating memcg_caches will issue a write barrier to match this.
3612          */
3613         read_barrier_depends();
3614         if (likely(cachep->memcg_params->memcg_caches[idx])) {
3615                 cachep = cachep->memcg_params->memcg_caches[idx];
3616                 goto out;
3617         }
3618
3619         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3620         if (!css_tryget(&memcg->css))
3621                 goto out;
3622         rcu_read_unlock();
3623
3624         /*
3625          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3626          * context), we could be be predictable and return right away.
3627          * This would guarantee that the allocation being performed
3628          * already belongs in the new cache.
3629          *
3630          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3631          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3632          * kmem_cache_dup, this means no further allocation could happen
3633          * with the slab_mutex held.
3634          *
3635          * Also, because cache creation issue get_online_cpus(), this
3636          * creates a lock chain: memcg_slab_mutex -> cpu_hotplug_mutex,
3637          * that ends up reversed during cpu hotplug. (cpuset allocates
3638          * a bunch of GFP_KERNEL memory during cpuup). Due to all that,
3639          * better to defer everything.
3640          */
3641         memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3642         return cachep;
3643 out:
3644         rcu_read_unlock();
3645         return cachep;
3646 }
3647 EXPORT_SYMBOL(__memcg_kmem_get_cache);
3648
3649 /*
3650  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3651  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3652  * need a further commit step to do the final arrangements.
3653  *
3654  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3655  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3656  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3657  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3658  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3659  * the compiled-out case as well.
3660  *
3661  * Returning true means the allocation is possible.
3662  */
3663 bool
3664 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3665 {
3666         struct mem_cgroup *memcg;
3667         int ret;
3668
3669         *_memcg = NULL;
3670
3671         /*
3672          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3673          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3674          * check here, since direct calls to the page allocator that are marked
3675          * with GFP_KMEMCG only happen outside memcg core. We are mostly
3676          * concerned with cache allocations, and by having this test at
3677          * memcg_kmem_get_cache, we are already able to relay the allocation to
3678          * the root cache and bypass the memcg cache altogether.
3679          *
3680          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3681          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3682          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3683          * the SLUB allocator:
3684          *
3685          *      memcg_stop_kmem_account();
3686          *      kmalloc(<large_number>)
3687          *      memcg_resume_kmem_account();
3688          *
3689          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3690          * since it will drive us directly to this function without passing
3691          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3692          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3693          * cache arrays. We bring this test here.
3694          */
3695         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3696                 return true;
3697
3698         memcg = try_get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3699
3700         /*
3701          * very rare case described in mem_cgroup_from_task. Unfortunately there
3702          * isn't much we can do without complicating this too much, and it would
3703          * be gfp-dependent anyway. Just let it go
3704          */
3705         if (unlikely(!memcg))
3706                 return true;
3707
3708         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3709                 css_put(&memcg->css);
3710                 return true;
3711         }
3712
3713         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3714         if (!ret)
3715                 *_memcg = memcg;
3716
3717         css_put(&memcg->css);
3718         return (ret == 0);
3719 }
3720
3721 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3722                               int order)
3723 {
3724         struct page_cgroup *pc;
3725
3726         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3727
3728         /* The page allocation failed. Revert */
3729         if (!page) {
3730                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3731                 return;
3732         }
3733
3734         pc = lookup_page_cgroup(page);
3735         lock_page_cgroup(pc);
3736         pc->mem_cgroup = memcg;
3737         SetPageCgroupUsed(pc);
3738         unlock_page_cgroup(pc);
3739 }
3740
3741 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3742 {
3743         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3744         struct page_cgroup *pc;
3745
3746
3747         pc = lookup_page_cgroup(page);
3748         /*
3749          * Fast unlocked return. Theoretically might have changed, have to
3750          * check again after locking.
3751          */
3752         if (!PageCgroupUsed(pc))
3753                 return;
3754
3755         lock_page_cgroup(pc);
3756         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3757                 memcg = pc->mem_cgroup;
3758                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3759         }
3760         unlock_page_cgroup(pc);
3761
3762         /*
3763          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3764          * is a valid allocation
3765          */
3766         if (!memcg)
3767                 return;
3768
3769         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3770         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3771 }
3772 #else
3773 static inline void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3774 {
3775 }
3776 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3777
3778 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3779
3780 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
3781 /*
3782  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3783  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3784  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3785  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3786  */
3787 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3788 {
3789         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3790         struct page_cgroup *pc;
3791         struct mem_cgroup *memcg;
3792         int i;
3793
3794         if (mem_cgroup_disabled())
3795                 return;
3796
3797         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3798         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3799                 pc = head_pc + i;
3800                 pc->mem_cgroup = memcg;
3801                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
3802                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
3803         }
3804         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3805                        HPAGE_PMD_NR);
3806 }
3807 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3808
3809 static inline
3810 void mem_cgroup_move_account_page_stat(struct mem_cgroup *from,
3811                                         struct mem_cgroup *to,
3812                                         unsigned int nr_pages,
3813                                         enum mem_cgroup_stat_index idx)
3814 {
3815         /* Update stat data for mem_cgroup */
3816         preempt_disable();
3817         __this_cpu_sub(from->stat->count[idx], nr_pages);
3818         __this_cpu_add(to->stat->count[idx], nr_pages);
3819         preempt_enable();
3820 }
3821
3822 /**
3823  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3824  * @page: the page
3825  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3826  * @pc: page_cgroup of the page.
3827  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3828  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3829  *
3830  * The caller must confirm following.
3831  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3832  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3833  *
3834  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3835  * from old cgroup.
3836  */
3837 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3838                                    unsigned int nr_pages,
3839                                    struct page_cgroup *pc,
3840                                    struct mem_cgroup *from,
3841                                    struct mem_cgroup *to)
3842 {
3843         unsigned long flags;
3844         int ret;
3845         bool anon = PageAnon(page);
3846
3847         VM_BUG_ON(from == to);
3848         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
3849         /*
3850          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3851          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3852          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3853          * hold it.
3854          */
3855         ret = -EBUSY;
3856         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3857                 goto out;
3858
3859         lock_page_cgroup(pc);
3860
3861         ret = -EINVAL;
3862         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3863                 goto unlock;
3864
3865         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3866
3867         if (!anon && page_mapped(page))
3868                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3869                         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
3870
3871         if (PageWriteback(page))
3872                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3873                         MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3874
3875         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, anon, -nr_pages);
3876
3877         /* caller should have done css_get */
3878         pc->mem_cgroup = to;
3879         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, anon, nr_pages);
3880         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3881         ret = 0;
3882 unlock:
3883         unlock_page_cgroup(pc);
3884         /*
3885          * check events
3886          */
3887         memcg_check_events(to, page);
3888         memcg_check_events(from, page);
3889 out:
3890         return ret;
3891 }
3892
3893 /**
3894  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3895  * @page: the page to move
3896  * @pc: page_cgroup of the page
3897  * @child: page's cgroup
3898  *
3899  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3900  * parent (aka use_hierarchy==0).
3901  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3902  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3903  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3904  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3905  * on the next attempt and the call should be retried later.
3906  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3907  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3908  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3909  * LRU or vanish.
3910  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3911  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3912  * disappear in the next attempt.
3913  */
3914 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3915                                   struct page_cgroup *pc,
3916                                   struct mem_cgroup *child)
3917 {
3918         struct mem_cgroup *parent;
3919         unsigned int nr_pages;
3920         unsigned long uninitialized_var(flags);
3921         int ret;
3922
3923         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3924
3925         ret = -EBUSY;
3926         if (!get_page_unless_zero(page))
3927                 goto out;
3928         if (isolate_lru_page(page))
3929                 goto put;
3930
3931         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3932
3933         parent = parent_mem_cgroup(child);
3934         /*
3935          * If no parent, move charges to root cgroup.
3936          */
3937         if (!parent)
3938                 parent = root_mem_cgroup;
3939
3940         if (nr_pages > 1) {
3941                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
3942                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3943         }
3944
3945         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3946                                 pc, child, parent);
3947         if (!ret)
3948                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3949
3950         if (nr_pages > 1)
3951                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3952         putback_lru_page(page);
3953 put:
3954         put_page(page);
3955 out:
3956         return ret;
3957 }
3958
3959 /*
3960  * Charge the memory controller for page usage.
3961  * Return
3962  * 0 if the charge was successful
3963  * < 0 if the cgroup is over its limit
3964  */
3965 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
3966                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
3967 {
3968         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3969         unsigned int nr_pages = 1;
3970         bool oom = true;
3971         int ret;
3972
3973         if (PageTransHuge(page)) {
3974                 nr_pages <<= compound_order(page);
3975                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
3976                 /*
3977                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
3978                  * fault handler will fall back to regular pages.
3979                  */
3980                 oom = false;
3981         }
3982
3983         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
3984         if (ret == -ENOMEM)
3985                 return ret;
3986         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
3987         return 0;
3988 }
3989
3990 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
3991                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
3992 {
3993         if (mem_cgroup_disabled())
3994                 return 0;
3995         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
3996         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
3997         VM_BUG_ON(!mm);
3998         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
3999                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4000 }
4001
4002 /*
4003  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
4004  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
4005  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
4006  * "commit()" or removed by "cancel()"
4007  */
4008 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
4009                                           struct page *page,
4010                                           gfp_t mask,
4011                                           struct mem_cgroup **memcgp)
4012 {
4013         struct mem_cgroup *memcg;
4014         struct page_cgroup *pc;
4015         int ret;
4016
4017         pc = lookup_page_cgroup(page);
4018         /*
4019          * Every swap fault against a single page tries to charge the
4020          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
4021          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
4022          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
4023          * in turn serializes uncharging.
4024          */
4025         if (PageCgroupUsed(pc))
4026                 return 0;
4027         if (!do_swap_account)
4028                 goto charge_cur_mm;
4029         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
4030         if (!memcg)
4031                 goto charge_cur_mm;
4032         *memcgp = memcg;
4033         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
4034         css_put(&memcg->css);
4035         if (ret == -EINTR)
4036                 ret = 0;
4037         return ret;
4038 charge_cur_mm:
4039         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
4040         if (ret == -EINTR)
4041                 ret = 0;
4042         return ret;
4043 }
4044
4045 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
4046                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
4047 {
4048         *memcgp = NULL;
4049         if (mem_cgroup_disabled())
4050                 return 0;
4051         /*
4052          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
4053          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
4054          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
4055          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
4056          */
4057         if (!PageSwapCache(page)) {
4058                 int ret;
4059
4060                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
4061                 if (ret == -EINTR)
4062                         ret = 0;
4063                 return ret;
4064         }
4065         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
4066 }
4067
4068 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
4069 {
4070         if (mem_cgroup_disabled())
4071                 return;
4072         if (!memcg)
4073                 return;
4074         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
4075 }
4076
4077 static void
4078 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
4079                                         enum charge_type ctype)
4080 {
4081         if (mem_cgroup_disabled())
4082                 return;
4083         if (!memcg)
4084                 return;
4085
4086         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
4087         /*
4088          * Now swap is on-memory. This means this page may be
4089          * counted both as mem and swap....double count.
4090          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
4091          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
4092          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
4093          */
4094         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
4095                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
4096                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
4097         }
4098 }
4099
4100 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
4101                                      struct mem_cgroup *memcg)
4102 {
4103         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
4104                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4105 }
4106
4107 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
4108                                 gfp_t gfp_mask)
4109 {
4110         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4111         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4112         int ret;
4113
4114         if (mem_cgroup_disabled())
4115                 return 0;
4116         if (PageCompound(page))
4117                 return 0;
4118
4119         if (!PageSwapCache(page))
4120                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
4121         else { /* page is swapcache/shmem */
4122                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
4123                                                      gfp_mask, &memcg);
4124                 if (!ret)
4125                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
4126         }
4127         return ret;
4128 }
4129
4130 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
4131                                    unsigned int nr_pages,
4132                                    const enum charge_type ctype)
4133 {
4134         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
4135         bool uncharge_memsw = true;
4136
4137         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
4138         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
4139                 uncharge_memsw = false;
4140
4141         batch = &current->memcg_batch;
4142         /*
4143          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
4144          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
4145          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
4146          */
4147         if (!batch->memcg)
4148                 batch->memcg = memcg;
4149         /*
4150          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
4151          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
4152          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
4153          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
4154          * because we want to do uncharge as soon as possible.
4155          */
4156
4157         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
4158                 goto direct_uncharge;
4159
4160         if (nr_pages > 1)
4161                 goto direct_uncharge;
4162
4163         /*
4164          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
4165          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
4166          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
4167          */
4168         if (batch->memcg != memcg)
4169                 goto direct_uncharge;
4170         /* remember freed charge and uncharge it later */
4171         batch->nr_pages++;
4172         if (uncharge_memsw)
4173                 batch->memsw_nr_pages++;
4174         return;
4175 direct_uncharge:
4176         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
4177         if (uncharge_memsw)
4178                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
4179         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
4180                 memcg_oom_recover(memcg);
4181 }
4182
4183 /*
4184  * uncharge if !page_mapped(page)
4185  */
4186 static struct mem_cgroup *
4187 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
4188                              bool end_migration)
4189 {
4190         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4191         unsigned int nr_pages = 1;
4192         struct page_cgroup *pc;
4193         bool anon;
4194
4195         if (mem_cgroup_disabled())
4196                 return NULL;
4197
4198         if (PageTransHuge(page)) {
4199                 nr_pages <<= compound_order(page);
4200                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
4201         }
4202         /*
4203          * Check if our page_cgroup is valid
4204          */
4205         pc = lookup_page_cgroup(page);
4206         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
4207                 return NULL;
4208
4209         lock_page_cgroup(pc);
4210
4211         memcg = pc->mem_cgroup;
4212
4213         if (!PageCgroupUsed(pc))
4214                 goto unlock_out;
4215
4216         anon = PageAnon(page);
4217
4218         switch (ctype) {
4219         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
4220                 /*
4221                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
4222                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
4223                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
4224                  */
4225                 anon = true;
4226                 /* fallthrough */
4227         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
4228                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
4229                 if (page_mapped(page))
4230                         goto unlock_out;
4231                 /*
4232                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
4233                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
4234                  * unused post-migration page and so it has to call
4235                  * here with the migration bit still set.  See the
4236                  * res_counter handling below.
4237                  */
4238                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
4239                         goto unlock_out;
4240                 break;
4241         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
4242                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
4243                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
4244                                 goto unlock_out;
4245                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
4246                                 goto unlock_out;
4247                 break;
4248         default:
4249                 break;
4250         }
4251
4252         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, -nr_pages);
4253
4254         ClearPageCgroupUsed(pc);
4255         /*
4256          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
4257          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
4258          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
4259          * special functions.
4260          */
4261
4262         unlock_page_cgroup(pc);
4263         /*
4264          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
4265          * will never be freed, so it's safe to call css_get().
4266          */
4267         memcg_check_events(memcg, page);
4268         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
4269                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
4270                 css_get(&memcg->css);
4271         }
4272         /*
4273          * Migration does not charge the res_counter for the
4274          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
4275          * page that is unused after the migration.
4276          */
4277         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
4278                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
4279
4280         return memcg;
4281
4282 unlock_out:
4283         unlock_page_cgroup(pc);
4284         return NULL;
4285 }
4286
4287 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
4288 {
4289         /* early check. */
4290         if (page_mapped(page))
4291                 return;
4292         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
4293         /*
4294          * If the page is in swap cache, uncharge should be deferred
4295          * to the swap path, which also properly accounts swap usage
4296          * and handles memcg lifetime.
4297          *
4298          * Note that this check is not stable and reclaim may add the
4299          * page to swap cache at any time after this.  However, if the
4300          * page is not in swap cache by the time page->mapcount hits
4301          * 0, there won't be any page table references to the swap
4302          * slot, and reclaim will free it and not actually write the
4303          * page to disk.
4304          */
4305         if (PageSwapCache(page))
4306                 return;
4307         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
4308 }
4309
4310 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
4311 {
4312         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
4313         VM_BUG_ON(page->mapping);
4314         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
4315 }
4316
4317 /*
4318  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
4319  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
4320  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
4321  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
4322  * This may be called prural(2) times in a context,
4323  */
4324
4325 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
4326 {
4327         current->memcg_batch.do_batch++;
4328         /* We can do nest. */
4329         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
4330                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
4331                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
4332                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
4333         }
4334 }
4335
4336 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
4337 {
4338         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
4339
4340         if (!batch->do_batch)
4341                 return;
4342
4343         batch->do_batch--;
4344         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
4345                 return;
4346
4347         if (!batch->memcg)
4348                 return;
4349         /*
4350          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
4351          * bacause we hide charges behind us.
4352          */
4353         if (batch->nr_pages)
4354                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
4355                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
4356         if (batch->memsw_nr_pages)
4357                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
4358                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
4359         memcg_oom_recover(batch->memcg);
4360         /* forget this pointer (for sanity check) */
4361         batch->memcg = NULL;
4362 }
4363
4364 #ifdef CONFIG_SWAP
4365 /*
4366  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
4367  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
4368  */
4369 void
4370 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
4371 {
4372         struct mem_cgroup *memcg;
4373         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
4374
4375         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
4376                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
4377
4378         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
4379
4380         /*
4381          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
4382          * css_get() was called in uncharge().
4383          */
4384         if (do_swap_account && swapout && memcg)
4385                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
4386 }
4387 #endif
4388
4389 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4390 /*
4391  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
4392  * uncharge "memsw" account.
4393  */
4394 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
4395 {
4396         struct mem_cgroup *memcg;
4397         unsigned short id;
4398
4399         if (!do_swap_account)
4400                 return;
4401
4402         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
4403         rcu_read_lock();
4404         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
4405         if (memcg) {
4406                 /*
4407                  * We uncharge this because swap is freed.
4408                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
4409                  */
4410                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4411                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
4412                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
4413                 css_put(&memcg->css);
4414         }
4415         rcu_read_unlock();
4416 }
4417
4418 /**
4419  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
4420  * @entry: swap entry to be moved
4421  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
4422  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
4423  *
4424  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
4425  * as the mem_cgroup's id of @from.
4426  *
4427  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
4428  *
4429  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
4430  * both res and memsw, and called css_get().
4431  */
4432 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4433                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4434 {
4435         unsigned short old_id, new_id;
4436
4437         old_id = css_id(&from->css);
4438         new_id = css_id(&to->css);
4439
4440         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
4441                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
4442                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
4443                 /*
4444                  * This function is only called from task migration context now.
4445                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
4446                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
4447                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
4448                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
4449                  * refcount of @to might be decreased to 0.
4450                  *
4451                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
4452                  * alive, so we can just call css_get().
4453                  */
4454                 css_get(&to->css);
4455                 return 0;
4456         }
4457         return -EINVAL;
4458 }
4459 #else
4460 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4461                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4462 {
4463         return -EINVAL;
4464 }
4465 #endif
4466
4467 /*
4468  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
4469  * page belongs to.
4470  */
4471 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
4472                                   struct mem_cgroup **memcgp)
4473 {
4474         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4475         unsigned int nr_pages = 1;
4476         struct page_cgroup *pc;
4477         enum charge_type ctype;
4478
4479         *memcgp = NULL;
4480
4481         if (mem_cgroup_disabled())
4482                 return;
4483
4484         if (PageTransHuge(page))
4485                 nr_pages <<= compound_order(page);
4486
4487         pc = lookup_page_cgroup(page);
4488         lock_page_cgroup(pc);
4489         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4490                 memcg = pc->mem_cgroup;
4491                 css_get(&memcg->css);
4492                 /*
4493                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
4494                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
4495                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
4496                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
4497                  * until end_migration() is called
4498                  *
4499                  * Corner Case Thinking
4500                  * A)
4501                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
4502                  * while migration was ongoing.
4503                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
4504                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
4505                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
4506                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
4507                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
4508                  *
4509                  * B)
4510                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
4511                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
4512                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
4513                  * without charging it again.
4514                  *
4515                  * C)
4516                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
4517                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
4518                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
4519                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
4520                  */
4521                 if (PageAnon(page))
4522                         SetPageCgroupMigration(pc);
4523         }
4524         unlock_page_cgroup(pc);
4525         /*
4526          * If the page is not charged at this point,
4527          * we return here.
4528          */
4529         if (!memcg)
4530                 return;
4531
4532         *memcgp = memcg;
4533         /*
4534          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
4535          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
4536          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
4537          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
4538          */
4539         if (PageAnon(page))
4540                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
4541         else
4542                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4543         /*
4544          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
4545          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
4546          * old one and only one page is going to be left afterwards.
4547          */
4548         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, nr_pages, ctype, false);
4549 }
4550
4551 /* remove redundant charge if migration failed*/
4552 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
4553         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
4554 {
4555         struct page *used, *unused;
4556         struct page_cgroup *pc;
4557         bool anon;
4558
4559         if (!memcg)
4560                 return;
4561
4562         if (!migration_ok) {
4563                 used = oldpage;
4564                 unused = newpage;
4565         } else {
4566                 used = newpage;
4567                 unused = oldpage;
4568         }
4569         anon = PageAnon(used);
4570         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
4571                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
4572                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
4573                                      true);
4574         css_put(&memcg->css);
4575         /*
4576          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
4577          * of the page goes down to zero, temporarly.
4578          * Clear the flag and check the page should be charged.
4579          */
4580         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4581         lock_page_cgroup(pc);
4582         ClearPageCgroupMigration(pc);
4583         unlock_page_cgroup(pc);
4584
4585         /*
4586          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
4587          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
4588          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
4589          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
4590          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
4591          * check. (see prepare_charge() also)
4592          */
4593         if (anon)
4594                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
4595 }
4596
4597 /*
4598  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
4599  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
4600  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
4601  */
4602 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
4603                                   struct page *newpage)
4604 {
4605         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4606         struct page_cgroup *pc;
4607         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4608
4609         if (mem_cgroup_disabled())
4610                 return;
4611
4612         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4613         /* fix accounting on old pages */
4614         lock_page_cgroup(pc);
4615         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4616                 memcg = pc->mem_cgroup;
4617                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, oldpage, false, -1);
4618                 ClearPageCgroupUsed(pc);
4619         }
4620         unlock_page_cgroup(pc);
4621
4622         /*
4623          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
4624          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
4625          */
4626         if (!memcg)
4627                 return;
4628         /*
4629          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
4630          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
4631          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
4632          */
4633         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
4634 }
4635
4636 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4637 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
4638 {
4639         struct page_cgroup *pc;
4640
4641         pc = lookup_page_cgroup(page);
4642         /*
4643          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
4644          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
4645          * or when mem_cgroup_disabled().
4646          */
4647         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
4648                 return pc;
4649         return NULL;
4650 }
4651
4652 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
4653 {
4654         if (mem_cgroup_disabled())
4655                 return false;
4656
4657         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
4658 }
4659
4660 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
4661 {
4662         struct page_cgroup *pc;
4663
4664         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
4665         if (pc) {
4666                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
4667                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
4668         }
4669 }
4670 #endif
4671
4672 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4673                                 unsigned long long val)
4674 {
4675         int retry_count;
4676         u64 memswlimit, memlimit;
4677         int ret = 0;
4678         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4679         u64 curusage, oldusage;
4680         int enlarge;
4681
4682         /*
4683          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
4684          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
4685          * of # of children which we should visit in this loop.
4686          */
4687         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
4688
4689         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4690
4691         enlarge = 0;
4692         while (retry_count) {
4693                 if (signal_pending(current)) {
4694                         ret = -EINTR;
4695                         break;
4696                 }
4697                 /*
4698                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4699                  * open coded manner. You see what this really does.
4700                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4701                  */
4702                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4703                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4704                 if (memswlimit < val) {
4705                         ret = -EINVAL;
4706                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4707                         break;
4708                 }
4709
4710                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4711                 if (memlimit < val)
4712                         enlarge = 1;
4713
4714                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
4715                 if (!ret) {
4716                         if (memswlimit == val)
4717                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4718                         else
4719                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4720                 }
4721                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4722
4723                 if (!ret)
4724                         break;
4725
4726                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4727                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4728                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4729                 /* Usage is reduced ? */
4730                 if (curusage >= oldusage)
4731                         retry_count--;
4732                 else
4733                         oldusage = curusage;
4734         }
4735         if (!ret && enlarge)
4736                 memcg_oom_recover(memcg);
4737
4738         return ret;
4739 }
4740
4741 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4742                                         unsigned long long val)
4743 {
4744         int retry_count;
4745         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
4746         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4747         int ret = -EBUSY;
4748         int enlarge = 0;
4749
4750         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
4751         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4752         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4753         while (retry_count) {
4754                 if (signal_pending(current)) {
4755                         ret = -EINTR;
4756                         break;
4757                 }
4758                 /*
4759                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4760                  * open coded manner. You see what this really does.
4761                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4762                  */
4763                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4764                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4765                 if (memlimit > val) {
4766                         ret = -EINVAL;
4767                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4768                         break;
4769                 }
4770                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4771                 if (memswlimit < val)
4772                         enlarge = 1;
4773                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
4774                 if (!ret) {
4775                         if (memlimit == val)
4776                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4777                         else
4778                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4779                 }
4780                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4781
4782                 if (!ret)
4783                         break;
4784
4785                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4786                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
4787                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4788                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4789                 /* Usage is reduced ? */
4790                 if (curusage >= oldusage)
4791                         retry_count--;
4792                 else
4793                         oldusage = curusage;
4794         }
4795         if (!ret && enlarge)
4796                 memcg_oom_recover(memcg);
4797         return ret;
4798 }
4799
4800 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
4801                                             gfp_t gfp_mask,
4802                                             unsigned long *total_scanned)
4803 {
4804         unsigned long nr_reclaimed = 0;
4805         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
4806         unsigned long reclaimed;
4807         int loop = 0;
4808         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
4809         unsigned long long excess;
4810         unsigned long nr_scanned;
4811
4812         if (order > 0)
4813                 return 0;
4814
4815         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
4816         /*
4817          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
4818          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
4819          * pressure
4820          */
4821         do {
4822                 if (next_mz)
4823                         mz = next_mz;
4824                 else
4825                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4826                 if (!mz)
4827                         break;
4828
4829                 nr_scanned = 0;
4830                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
4831                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
4832                 nr_reclaimed += reclaimed;
4833                 *total_scanned += nr_scanned;
4834                 spin_lock(&mctz->lock);
4835
4836                 /*
4837                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
4838                  * it is time to move on to the next cgroup
4839                  */
4840                 next_mz = NULL;
4841                 if (!reclaimed) {
4842                         do {
4843                                 /*
4844                                  * Loop until we find yet another one.
4845                                  *
4846                                  * By the time we get the soft_limit lock
4847                                  * again, someone might have aded the
4848                                  * group back on the RB tree. Iterate to
4849                                  * make sure we get a different mem.
4850                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
4851                                  * NULL if no other cgroup is present on
4852                                  * the tree
4853                                  */
4854                                 next_mz =
4855                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4856                                 if (next_mz == mz)
4857                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
4858                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
4859                                         break;
4860                         } while (1);
4861                 }
4862                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
4863                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
4864                 /*
4865                  * One school of thought says that we should not add
4866                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
4867                  * But our reclaim could return 0, simply because due
4868                  * to priority we are exposing a smaller subset of
4869                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
4870                  * term TODO.
4871                  */
4872                 /* If excess == 0, no tree ops */
4873                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
4874                 spin_unlock(&mctz->lock);
4875                 css_put(&mz->memcg->css);
4876                 loop++;
4877                 /*
4878                  * Could not reclaim anything and there are no more
4879                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
4880                  * reclaiming anything.
4881                  */
4882                 if (!nr_reclaimed &&
4883                         (next_mz == NULL ||
4884                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4885                         break;
4886         } while (!nr_reclaimed);
4887         if (next_mz)
4888                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4889         return nr_reclaimed;
4890 }
4891
4892 /**
4893  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
4894  * @memcg: group to clear
4895  * @node: NUMA node
4896  * @zid: zone id
4897  * @lru: lru to to clear
4898  *
4899  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
4900  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
4901  * group.
4902  */
4903 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
4904                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
4905 {
4906         struct lruvec *lruvec;
4907         unsigned long flags;
4908         struct list_head *list;
4909         struct page *busy;
4910         struct zone *zone;
4911
4912         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
4913         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
4914         list = &lruvec->lists[lru];
4915
4916         busy = NULL;
4917         do {
4918                 struct page_cgroup *pc;
4919                 struct page *page;
4920
4921                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4922                 if (list_empty(list)) {
4923                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4924                         break;
4925                 }
4926                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
4927                 if (busy == page) {
4928                         list_move(&page->lru, list);
4929                         busy = NULL;
4930                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4931                         continue;
4932                 }
4933                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4934
4935                 pc = lookup_page_cgroup(page);
4936
4937                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
4938                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
4939                         busy = page;
4940                         cond_resched();
4941                 } else
4942                         busy = NULL;
4943         } while (!list_empty(list));
4944 }
4945
4946 /*
4947  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
4948  * all the charges and pages to the parent.
4949  * This enables deleting this mem_cgroup.
4950  *
4951  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
4952  */
4953 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
4954 {
4955         int node, zid;
4956         u64 usage;
4957
4958         do {
4959                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
4960                 lru_add_drain_all();
4961                 drain_all_stock_sync(memcg);
4962                 mem_cgroup_start_move(memcg);
4963                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
4964                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4965                                 enum lru_list lru;
4966                                 for_each_lru(lru) {
4967                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
4968                                                         node, zid, lru);
4969                                 }
4970                         }
4971                 }
4972                 mem_cgroup_end_move(memcg);
4973                 memcg_oom_recover(memcg);
4974                 cond_resched();
4975
4976                 /*
4977                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
4978                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
4979                  * expect their value to drop to 0 here.
4980                  * Having res filled up with kmem only is enough.
4981                  *
4982                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
4983                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
4984                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
4985                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
4986                  * charge before adding to the LRU.
4987                  */
4988                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
4989                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
4990         } while (usage > 0);
4991 }
4992
4993 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
4994 {
4995         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
4996         /*
4997          * The lock does not prevent addition or deletion to the list
4998          * of children, but it prevents a new child from being
4999          * initialized based on this parent in css_online(), so it's
5000          * enough to decide whether hierarchically inherited
5001          * attributes can still be changed or not.
5002          */
5003         return memcg->use_hierarchy &&
5004                 !list_empty(&memcg->css.cgroup->children);
5005 }
5006
5007 /*
5008  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
5009  * the rest to the parent.
5010  *
5011  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
5012  */
5013 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
5014 {
5015         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5016         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
5017
5018         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
5019         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
5020                 return -EBUSY;
5021
5022         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
5023         lru_add_drain_all();
5024         /* try to free all pages in this cgroup */
5025         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
5026                 int progress;
5027
5028                 if (signal_pending(current))
5029                         return -EINTR;
5030
5031                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
5032                                                 false);
5033                 if (!progress) {
5034                         nr_retries--;
5035                         /* maybe some writeback is necessary */
5036                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
5037                 }
5038
5039         }
5040         lru_add_drain();
5041         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
5042
5043         return 0;
5044 }
5045
5046 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5047                                         unsigned int event)
5048 {
5049         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5050
5051         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
5052                 return -EINVAL;
5053         return mem_cgroup_force_empty(memcg);
5054 }
5055
5056 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5057                                      struct cftype *cft)
5058 {
5059         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
5060 }
5061
5062 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5063                                       struct cftype *cft, u64 val)
5064 {
5065         int retval = 0;
5066         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5067         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5068
5069         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5070
5071         if (memcg->use_hierarchy == val)
5072                 goto out;
5073
5074         /*
5075          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
5076          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
5077          * occur, provided the current cgroup has no children.
5078          *
5079          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
5080          * set if there are no children.
5081          */
5082         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
5083                                 (val == 1 || val == 0)) {
5084                 if (list_empty(&memcg->css.cgroup->children))
5085                         memcg->use_hierarchy = val;
5086                 else
5087                         retval = -EBUSY;
5088         } else
5089                 retval = -EINVAL;
5090
5091 out:
5092         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5093
5094         return retval;
5095 }
5096
5097
5098 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
5099                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
5100 {
5101         struct mem_cgroup *iter;
5102         long val = 0;
5103
5104         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
5105         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5106                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
5107
5108         if (val < 0) /* race ? */
5109                 val = 0;
5110         return val;
5111 }
5112
5113 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5114 {
5115         u64 val;
5116
5117         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5118                 if (!swap)
5119                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
5120                 else
5121                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
5122         }
5123
5124         /*
5125          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
5126          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
5127          */
5128         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
5129         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
5130
5131         if (swap)
5132                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
5133
5134         return val << PAGE_SHIFT;
5135 }
5136
5137 static ssize_t mem_cgroup_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5138                                struct cftype *cft, struct file *file,
5139                                char __user *buf, size_t nbytes, loff_t *ppos)
5140 {
5141         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5142         char str[64];
5143         u64 val;
5144         int name, len;
5145         enum res_type type;
5146
5147         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5148         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5149
5150         switch (type) {
5151         case _MEM:
5152                 if (name == RES_USAGE)
5153                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
5154                 else
5155                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
5156                 break;
5157         case _MEMSWAP:
5158                 if (name == RES_USAGE)
5159                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
5160                 else
5161                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
5162                 break;
5163         case _KMEM:
5164                 val = res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
5165                 break;
5166         default:
5167                 BUG();
5168         }
5169
5170         len = scnprintf(str, sizeof(str), "%llu\n", (unsigned long long)val);
5171         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, str, len);
5172 }
5173
5174 static int memcg_update_kmem_limit(struct cgroup_subsys_state *css, u64 val)
5175 {
5176         int ret = -EINVAL;
5177 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5178         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5179         /*
5180          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
5181          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
5182          * already joined.
5183          *
5184          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
5185          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
5186          * place, which makes the value quite meaningless.
5187          *
5188          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
5189          * of course permitted.
5190          */
5191         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5192         mutex_lock(&set_limit_mutex);
5193         if (!memcg->kmem_account_flags && val != RES_COUNTER_MAX) {
5194                 if (cgroup_task_count(css->cgroup) || memcg_has_children(memcg)) {
5195                         ret = -EBUSY;
5196                         goto out;
5197                 }
5198                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5199                 VM_BUG_ON(ret);
5200
5201                 ret = memcg_update_cache_sizes(memcg);
5202                 if (ret) {
5203                         res_counter_set_limit(&memcg->kmem, RES_COUNTER_MAX);
5204                         goto out;
5205                 }
5206                 static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5207                 /*
5208                  * setting the active bit after the inc will guarantee no one
5209                  * starts accounting before all call sites are patched
5210                  */
5211                 memcg_kmem_set_active(memcg);
5212         } else
5213                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5214 out:
5215         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
5216         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5217 #endif
5218         return ret;
5219 }
5220
5221 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5222 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5223 {
5224         int ret = 0;
5225         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5226         if (!parent)
5227                 goto out;
5228
5229         memcg->kmem_account_flags = parent->kmem_account_flags;
5230         /*
5231          * When that happen, we need to disable the static branch only on those
5232          * memcgs that enabled it. To achieve this, we would be forced to
5233          * complicate the code by keeping track of which memcgs were the ones
5234          * that actually enabled limits, and which ones got it from its
5235          * parents.
5236          *
5237          * It is a lot simpler just to do static_key_slow_inc() on every child
5238          * that is accounted.
5239          */
5240         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5241                 goto out;
5242
5243         /*
5244          * __mem_cgroup_free() will issue static_key_slow_dec() because this
5245          * memcg is active already. If the later initialization fails then the
5246          * cgroup core triggers the cleanup so we do not have to do it here.
5247          */
5248         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5249
5250         mutex_lock(&set_limit_mutex);
5251         memcg_stop_kmem_account();
5252         ret = memcg_update_cache_sizes(memcg);
5253         memcg_resume_kmem_account();
5254         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
5255 out:
5256         return ret;
5257 }
5258 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
5259
5260 /*
5261  * The user of this function is...
5262  * RES_LIMIT.
5263  */
5264 static int mem_cgroup_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5265                             const char *buffer)
5266 {
5267         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5268         enum res_type type;
5269         int name;
5270         unsigned long long val;
5271         int ret;
5272
5273         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5274         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5275
5276         switch (name) {
5277         case RES_LIMIT:
5278                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
5279                         ret = -EINVAL;
5280                         break;
5281                 }
5282                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
5283                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5284                 if (ret)
5285                         break;
5286                 if (type == _MEM)
5287                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
5288                 else if (type == _MEMSWAP)
5289                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
5290                 else if (type == _KMEM)
5291                         ret = memcg_update_kmem_limit(css, val);
5292                 else
5293                         return -EINVAL;
5294                 break;
5295         case RES_SOFT_LIMIT:
5296                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5297                 if (ret)
5298                         break;
5299                 /*
5300                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
5301                  * of semantics, for now, we support soft limits for
5302                  * control without swap
5303                  */
5304                 if (type == _MEM)
5305                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
5306                 else
5307                         ret = -EINVAL;
5308                 break;
5309         default:
5310                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
5311                 break;
5312         }
5313         return ret;
5314 }
5315
5316 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5317                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
5318 {
5319         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
5320
5321         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5322         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5323         if (!memcg->use_hierarchy)
5324                 goto out;
5325
5326         while (css_parent(&memcg->css)) {
5327                 memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5328                 if (!memcg->use_hierarchy)
5329                         break;
5330                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5331                 min_limit = min(min_limit, tmp);
5332                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5333                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
5334         }
5335 out:
5336         *mem_limit = min_limit;
5337         *memsw_limit = min_memsw_limit;
5338 }
5339
5340 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup_subsys_state *css, unsigned int event)
5341 {
5342         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5343         int name;
5344         enum res_type type;
5345
5346         type = MEMFILE_TYPE(event);
5347         name = MEMFILE_ATTR(event);
5348
5349         switch (name) {
5350         case RES_MAX_USAGE:
5351                 if (type == _MEM)
5352                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
5353                 else if (type == _MEMSWAP)
5354                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
5355                 else if (type == _KMEM)
5356                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
5357                 else
5358                         return -EINVAL;
5359                 break;
5360         case RES_FAILCNT:
5361                 if (type == _MEM)
5362                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
5363                 else if (type == _MEMSWAP)
5364                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
5365                 else if (type == _KMEM)
5366                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
5367                 else
5368                         return -EINVAL;
5369                 break;
5370         }
5371
5372         return 0;
5373 }
5374
5375 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5376                                         struct cftype *cft)
5377 {
5378         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
5379 }
5380
5381 #ifdef CONFIG_MMU
5382 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5383                                         struct cftype *cft, u64 val)
5384 {
5385         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5386
5387         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
5388                 return -EINVAL;
5389
5390         /*
5391          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
5392          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
5393          * on with stale data. This means that changes to this value will only
5394          * affect task migrations starting after the change.
5395          */
5396         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
5397         return 0;
5398 }
5399 #else
5400 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5401                                         struct cftype *cft, u64 val)
5402 {
5403         return -ENOSYS;
5404 }
5405 #endif
5406
5407 #ifdef CONFIG_NUMA
5408 static int memcg_numa_stat_show(struct cgroup_subsys_state *css,
5409                                 struct cftype *cft, struct seq_file *m)
5410 {
5411         int nid;
5412         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
5413         unsigned long node_nr;
5414         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5415
5416         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL);
5417         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
5418         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5419                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL);
5420                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
5421         }
5422         seq_putc(m, '\n');
5423
5424         file_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_FILE);
5425         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
5426         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5427                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5428                                 LRU_ALL_FILE);
5429                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
5430         }
5431         seq_putc(m, '\n');
5432
5433         anon_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_ANON);
5434         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
5435         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5436                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5437                                 LRU_ALL_ANON);
5438                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
5439         }
5440         seq_putc(m, '\n');
5441
5442         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
5443         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
5444         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5445                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5446                                 BIT(LRU_UNEVICTABLE));
5447                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
5448         }
5449         seq_putc(m, '\n');
5450         return 0;
5451 }
5452 #endif /* CONFIG_NUMA */
5453
5454 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
5455 {
5456         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
5457 }
5458
5459 static int memcg_stat_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5460                                  struct seq_file *m)
5461 {
5462         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5463         struct mem_cgroup *mi;
5464         unsigned int i;
5465
5466         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5467                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5468                         continue;
5469                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
5470                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
5471         }
5472
5473         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
5474                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
5475                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
5476
5477         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5478                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5479                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
5480
5481         /* Hierarchical information */
5482         {
5483                 unsigned long long limit, memsw_limit;
5484                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
5485                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
5486                 if (do_swap_account)
5487                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
5488                                    memsw_limit);
5489         }
5490
5491         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5492                 long long val = 0;
5493
5494                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5495                         continue;
5496                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5497                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
5498                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
5499         }
5500
5501         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
5502                 unsigned long long val = 0;
5503
5504                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5505                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
5506                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
5507                            mem_cgroup_events_names[i], val);
5508         }
5509
5510         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5511                 unsigned long long val = 0;
5512
5513                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5514                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
5515                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
5516         }
5517
5518 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5519         {
5520                 int nid, zid;
5521                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5522                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
5523                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
5524                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
5525
5526                 for_each_online_node(nid)
5527                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
5528                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
5529                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
5530
5531                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
5532                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
5533                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
5534                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
5535                         }
5536                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
5537                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
5538                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
5539                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
5540         }
5541 #endif
5542
5543         return 0;
5544 }
5545
5546 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5547                                       struct cftype *cft)
5548 {
5549         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5550
5551         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
5552 }
5553
5554 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5555                                        struct cftype *cft, u64 val)
5556 {
5557         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5558         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5559
5560         if (val > 100 || !parent)
5561                 return -EINVAL;
5562
5563         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5564
5565         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
5566         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5567                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5568                 return -EINVAL;
5569         }
5570
5571         memcg->swappiness = val;
5572
5573         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5574
5575         return 0;
5576 }
5577
5578 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5579 {
5580         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
5581         u64 usage;
5582         int i;
5583
5584         rcu_read_lock();
5585         if (!swap)
5586                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
5587         else
5588                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
5589
5590         if (!t)
5591                 goto unlock;
5592
5593         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
5594
5595         /*
5596          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
5597          * If it's not true, a threshold was crossed after last
5598          * call of __mem_cgroup_threshold().
5599          */
5600         i = t->current_threshold;
5601
5602         /*
5603          * Iterate backward over array of thresholds starting from
5604          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
5605          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
5606          * only one element of the array here.
5607          */
5608         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
5609                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5610
5611         /* i = current_threshold + 1 */
5612         i++;
5613
5614         /*
5615          * Iterate forward over array of thresholds starting from
5616          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
5617          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
5618          * only one element of the array here.
5619          */
5620         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
5621                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5622
5623         /* Update current_threshold */
5624         t->current_threshold = i - 1;
5625 unlock:
5626         rcu_read_unlock();
5627 }
5628
5629 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
5630 {
5631         while (memcg) {
5632                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
5633                 if (do_swap_account)
5634                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
5635
5636                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5637         }
5638 }
5639
5640 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
5641 {
5642         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
5643         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
5644
5645         if (_a->threshold > _b->threshold)
5646                 return 1;
5647
5648         if (_a->threshold < _b->threshold)
5649                 return -1;
5650
5651         return 0;
5652 }
5653
5654 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
5655 {
5656         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
5657
5658         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
5659                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
5660         return 0;
5661 }
5662
5663 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
5664 {
5665         struct mem_cgroup *iter;
5666
5667         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5668                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
5669 }
5670
5671 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup_subsys_state *css,
5672         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5673 {
5674         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5675         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5676         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5677         enum res_type type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5678         u64 threshold, usage;
5679         int i, size, ret;
5680
5681         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
5682         if (ret)
5683                 return ret;
5684
5685         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5686
5687         if (type == _MEM)
5688                 thresholds = &memcg->thresholds;
5689         else if (type == _MEMSWAP)
5690                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5691         else
5692                 BUG();
5693
5694         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5695
5696         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
5697         if (thresholds->primary)
5698                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5699
5700         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
5701
5702         /* Allocate memory for new array of thresholds */
5703         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5704                         GFP_KERNEL);
5705         if (!new) {
5706                 ret = -ENOMEM;
5707                 goto unlock;
5708         }
5709         new->size = size;
5710
5711         /* Copy thresholds (if any) to new array */
5712         if (thresholds->primary) {
5713                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
5714                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
5715         }
5716
5717         /* Add new threshold */
5718         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
5719         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
5720
5721         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
5722         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5723                         compare_thresholds, NULL);
5724
5725         /* Find current threshold */
5726         new->current_threshold = -1;
5727         for (i = 0; i < size; i++) {
5728                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
5729                         /*
5730                          * new->current_threshold will not be used until
5731                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5732                          * it here.
5733                          */
5734                         ++new->current_threshold;
5735                 } else
5736                         break;
5737         }
5738
5739         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
5740         kfree(thresholds->spare);
5741         thresholds->spare = thresholds->primary;
5742
5743         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5744
5745         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5746         synchronize_rcu();
5747
5748 unlock:
5749         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5750
5751         return ret;
5752 }
5753
5754 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup_subsys_state *css,
5755         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
5756 {
5757         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5758         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5759         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5760         enum res_type type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5761         u64 usage;
5762         int i, j, size;
5763
5764         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5765         if (type == _MEM)
5766                 thresholds = &memcg->thresholds;
5767         else if (type == _MEMSWAP)
5768                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5769         else
5770                 BUG();
5771
5772         if (!thresholds->primary)
5773                 goto unlock;
5774
5775         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5776
5777         /* Check if a threshold crossed before removing */
5778         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5779
5780         /* Calculate new number of threshold */
5781         size = 0;
5782         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5783                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
5784                         size++;
5785         }
5786
5787         new = thresholds->spare;
5788
5789         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
5790         if (!size) {
5791                 kfree(new);
5792                 new = NULL;
5793                 goto swap_buffers;
5794         }
5795
5796         new->size = size;
5797
5798         /* Copy thresholds and find current threshold */
5799         new->current_threshold = -1;
5800         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5801                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
5802                         continue;
5803
5804                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
5805                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
5806                         /*
5807                          * new->current_threshold will not be used
5808                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5809                          * it here.
5810                          */
5811                         ++new->current_threshold;
5812                 }
5813                 j++;
5814         }
5815
5816 swap_buffers:
5817         /* Swap primary and spare array */
5818         thresholds->spare = thresholds->primary;
5819         /* If all events are unregistered, free the spare array */
5820         if (!new) {
5821                 kfree(thresholds->spare);
5822                 thresholds->spare = NULL;
5823         }
5824
5825         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5826
5827         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5828         synchronize_rcu();
5829 unlock:
5830         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5831 }
5832
5833 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup_subsys_state *css,
5834         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5835 {
5836         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5837         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
5838         enum res_type type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5839
5840         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
5841         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5842         if (!event)
5843                 return -ENOMEM;
5844
5845         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5846
5847         event->eventfd = eventfd;
5848         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
5849
5850         /* already in OOM ? */
5851         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5852                 eventfd_signal(eventfd, 1);
5853         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5854
5855         return 0;
5856 }
5857
5858 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup_subsys_state *css,
5859         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
5860 {
5861         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5862         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
5863         enum res_type type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5864
5865         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
5866
5867         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5868
5869         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
5870                 if (ev->eventfd == eventfd) {
5871                         list_del(&ev->list);
5872                         kfree(ev);
5873                 }
5874         }
5875
5876         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5877 }
5878
5879 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5880         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
5881 {
5882         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5883
5884         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", memcg->oom_kill_disable);
5885
5886         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5887                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
5888         else
5889                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
5890         return 0;
5891 }
5892
5893 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5894         struct cftype *cft, u64 val)
5895 {
5896         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5897         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5898
5899         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
5900         if (!parent || !((val == 0) || (val == 1)))
5901                 return -EINVAL;
5902
5903         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5904         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
5905         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5906                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5907                 return -EINVAL;
5908         }
5909         memcg->oom_kill_disable = val;
5910         if (!val)
5911                 memcg_oom_recover(memcg);
5912         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5913         return 0;
5914 }
5915
5916 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5917 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5918 {
5919         int ret;
5920
5921         memcg->kmemcg_id = -1;
5922         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
5923         if (ret)
5924                 return ret;
5925
5926         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
5927 }
5928
5929 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5930 {
5931         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
5932 }
5933
5934 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5935 {
5936         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5937                 return;
5938
5939         /*
5940          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
5941          * pages, for instance, a page contain objects from various
5942          * processes. As we prevent from taking a reference for every
5943          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
5944          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
5945          *
5946          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
5947          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
5948          * reference is taken here before the group is marked dead
5949          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
5950          *
5951          * Although this might sound strange as this path is called from
5952          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0
5953          * and shouldn't be incremented anymore (css_tryget would fail)
5954          * we do not have other options because of the kmem allocations
5955          * lifetime.
5956          */
5957         css_get(&memcg->css);
5958
5959         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
5960
5961         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
5962                 return;
5963
5964         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
5965                 css_put(&memcg->css);
5966 }
5967 #else
5968 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5969 {
5970         return 0;
5971 }
5972
5973 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5974 {
5975 }
5976
5977 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5978 {
5979 }
5980 #endif
5981
5982 /*
5983  * Unregister event and free resources.
5984  *
5985  * Gets called from workqueue.
5986  */
5987 static void cgroup_event_remove(struct work_struct *work)
5988 {
5989         struct cgroup_event *event = container_of(work, struct cgroup_event,
5990                         remove);
5991         struct cgroup_subsys_state *css = event->css;
5992
5993         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
5994
5995         event->cft->unregister_event(css, event->cft, event->eventfd);
5996
5997         /* Notify userspace the event is going away. */
5998         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
5999
6000         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6001         kfree(event);
6002         css_put(css);
6003 }
6004
6005 /*
6006  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
6007  *
6008  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
6009  */
6010 static int cgroup_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
6011                 int sync, void *key)
6012 {
6013         struct cgroup_event *event = container_of(wait,
6014                         struct cgroup_event, wait);
6015         struct cgroup *cgrp = event->css->cgroup;
6016         unsigned long flags = (unsigned long)key;
6017
6018         if (flags & POLLHUP) {
6019                 /*
6020                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
6021                  * can simply return knowing the other side will cleanup
6022                  * for us.
6023                  *
6024                  * We can't race against event freeing since the other
6025                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
6026                  * which we hold.
6027                  */
6028                 spin_lock(&cgrp->event_list_lock);
6029                 if (!list_empty(&event->list)) {
6030                         list_del_init(&event->list);
6031                         /*
6032                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
6033                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
6034                          */
6035                         schedule_work(&event->remove);
6036                 }
6037                 spin_unlock(&cgrp->event_list_lock);
6038         }
6039
6040         return 0;
6041 }
6042
6043 static void cgroup_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
6044                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
6045 {
6046         struct cgroup_event *event = container_of(pt,
6047                         struct cgroup_event, pt);
6048
6049         event->wqh = wqh;
6050         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
6051 }
6052
6053 /*
6054  * Parse input and register new cgroup event handler.
6055  *
6056  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
6057  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
6058  */
6059 static int cgroup_write_event_control(struct cgroup_subsys_state *css,
6060                                       struct cftype *cft, const char *buffer)
6061 {
6062         struct cgroup *cgrp = css->cgroup;
6063         struct cgroup_event *event;
6064         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
6065         unsigned int efd, cfd;
6066         struct fd efile;
6067         struct fd cfile;
6068         char *endp;
6069         int ret;
6070
6071         efd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6072         if (*endp != ' ')
6073                 return -EINVAL;
6074         buffer = endp + 1;
6075
6076         cfd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6077         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
6078                 return -EINVAL;
6079         buffer = endp + 1;
6080
6081         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
6082         if (!event)
6083                 return -ENOMEM;
6084
6085         event->css = css;
6086         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
6087         init_poll_funcptr(&event->pt, cgroup_event_ptable_queue_proc);
6088         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, cgroup_event_wake);
6089         INIT_WORK(&event->remove, cgroup_event_remove);
6090
6091         efile = fdget(efd);
6092         if (!efile.file) {
6093                 ret = -EBADF;
6094                 goto out_kfree;
6095         }
6096
6097         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
6098         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
6099                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
6100                 goto out_put_efile;
6101         }
6102
6103         cfile = fdget(cfd);
6104         if (!cfile.file) {
6105                 ret = -EBADF;
6106                 goto out_put_eventfd;
6107         }
6108
6109         /* the process need read permission on control file */
6110         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
6111         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
6112         if (ret < 0)
6113                 goto out_put_cfile;
6114
6115         event->cft = __file_cft(cfile.file);
6116         if (IS_ERR(event->cft)) {
6117                 ret = PTR_ERR(event->cft);
6118                 goto out_put_cfile;
6119         }
6120
6121         /*
6122          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
6123          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
6124          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
6125          */
6126         rcu_read_lock();
6127
6128         ret = -EINVAL;
6129         cfile_css = css_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
6130                                  &mem_cgroup_subsys);
6131         if (cfile_css == css && css_tryget(css))
6132                 ret = 0;
6133
6134         rcu_read_unlock();
6135         if (ret)
6136                 goto out_put_cfile;
6137
6138         if (!event->cft->register_event || !event->cft->unregister_event) {
6139                 ret = -EINVAL;
6140                 goto out_put_css;
6141         }
6142
6143         ret = event->cft->register_event(css, event->cft,
6144                         event->eventfd, buffer);
6145         if (ret)
6146                 goto out_put_css;
6147
6148         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
6149
6150         spin_lock(&cgrp->event_list_lock);
6151         list_add(&event->list, &cgrp->event_list);
6152         spin_unlock(&cgrp->event_list_lock);
6153
6154         fdput(cfile);
6155         fdput(efile);
6156
6157         return 0;
6158
6159 out_put_css:
6160         css_put(css);
6161 out_put_cfile:
6162         fdput(cfile);
6163 out_put_eventfd:
6164         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6165 out_put_efile:
6166         fdput(efile);
6167 out_kfree:
6168         kfree(event);
6169
6170         return ret;
6171 }
6172
6173 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
6174         {
6175                 .name = "usage_in_bytes",
6176                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
6177                 .read = mem_cgroup_read,
6178                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
6179                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
6180         },
6181         {
6182                 .name = "max_usage_in_bytes",
6183                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
6184                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6185                 .read = mem_cgroup_read,
6186         },
6187         {
6188                 .name = "limit_in_bytes",
6189                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
6190                 .write_string = mem_cgroup_write,
6191                 .read = mem_cgroup_read,
6192         },
6193         {
6194                 .name = "soft_limit_in_bytes",
6195                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
6196                 .write_string = mem_cgroup_write,
6197                 .read = mem_cgroup_read,
6198         },
6199         {
6200                 .name = "failcnt",
6201                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
6202                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6203                 .read = mem_cgroup_read,
6204         },
6205         {
6206                 .name = "stat",
6207                 .read_seq_string = memcg_stat_show,
6208         },
6209         {
6210                 .name = "force_empty",
6211                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
6212         },
6213         {
6214                 .name = "use_hierarchy",
6215                 .flags = CFTYPE_INSANE,
6216                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
6217                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
6218         },
6219         {
6220                 .name = "cgroup.event_control",
6221                 .write_string = cgroup_write_event_control,
6222                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
6223                 .mode = S_IWUGO,
6224         },
6225         {
6226                 .name = "swappiness",
6227                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
6228                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
6229         },
6230         {
6231                 .name = "move_charge_at_immigrate",
6232                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
6233                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
6234         },
6235         {
6236                 .name = "oom_control",
6237                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
6238                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
6239                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
6240                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
6241                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
6242         },
6243         {
6244                 .name = "pressure_level",
6245                 .register_event = vmpressure_register_event,
6246                 .unregister_event = vmpressure_unregister_event,
6247         },
6248 #ifdef CONFIG_NUMA
6249         {
6250                 .name = "numa_stat",
6251                 .read_seq_string = memcg_numa_stat_show,
6252         },
6253 #endif
6254 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6255         {
6256                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
6257                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
6258                 .write_string = mem_cgroup_write,
6259                 .read = mem_cgroup_read,
6260         },
6261         {
6262                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
6263                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
6264                 .read = mem_cgroup_read,
6265         },
6266         {
6267                 .name = "kmem.failcnt",
6268                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
6269                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6270                 .read = mem_cgroup_read,
6271         },
6272         {
6273                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
6274                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
6275                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6276                 .read = mem_cgroup_read,
6277         },
6278 #ifdef CONFIG_SLABINFO
6279         {
6280                 .name = "kmem.slabinfo",
6281                 .read_seq_string = mem_cgroup_slabinfo_read,
6282         },
6283 #endif
6284 #endif
6285         { },    /* terminate */
6286 };
6287
6288 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6289 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6290         {
6291                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6292                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6293                 .read = mem_cgroup_read,
6294                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
6295                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
6296         },
6297         {
6298                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6299                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6300                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6301                 .read = mem_cgroup_read,
6302         },
6303         {
6304                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6305                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6306                 .write_string = mem_cgroup_write,
6307                 .read = mem_cgroup_read,
6308         },
6309         {
6310                 .name = "memsw.failcnt",
6311                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6312                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6313                 .read = mem_cgroup_read,
6314         },
6315         { },    /* terminate */
6316 };
6317 #endif
6318 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6319 {
6320         struct mem_cgroup_per_node *pn;
6321         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
6322         int zone, tmp = node;
6323         /*
6324          * This routine is called against possible nodes.
6325          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
6326          *
6327          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
6328          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
6329          *       function.
6330          */
6331         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6332                 tmp = -1;
6333         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
6334         if (!pn)
6335                 return 1;
6336
6337         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6338                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
6339                 lruvec_init(&mz->lruvec);
6340                 mz->usage_in_excess = 0;
6341                 mz->on_tree = false;
6342                 mz->memcg = memcg;
6343         }
6344         memcg->nodeinfo[node] = pn;
6345         return 0;
6346 }
6347
6348 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6349 {
6350         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
6351 }
6352
6353 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
6354 {
6355         struct mem_cgroup *memcg;
6356         size_t size = memcg_size();
6357
6358         /* Can be very big if nr_node_ids is very big */
6359         if (size < PAGE_SIZE)
6360                 memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6361         else
6362                 memcg = vzalloc(size);
6363
6364         if (!memcg)
6365                 return NULL;
6366
6367         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
6368         if (!memcg->stat)
6369                 goto out_free;
6370         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
6371         return memcg;
6372
6373 out_free:
6374         if (size < PAGE_SIZE)
6375                 kfree(memcg);
6376         else
6377                 vfree(memcg);
6378         return NULL;
6379 }
6380
6381 /*
6382  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
6383  * (scanning all at force_empty is too costly...)
6384  *
6385  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
6386  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
6387  * it goes down to 0.
6388  *
6389  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
6390  */
6391
6392 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
6393 {
6394         int node;
6395         size_t size = memcg_size();
6396
6397         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
6398         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &memcg->css);
6399
6400         for_each_node(node)
6401                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
6402
6403         free_percpu(memcg->stat);
6404
6405         /*
6406          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
6407          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
6408          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
6409          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
6410          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
6411          *
6412          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
6413          * to move this code around, and make sure it is outside
6414          * the cgroup_lock.
6415          */
6416         disarm_static_keys(memcg);
6417         if (size < PAGE_SIZE)
6418                 kfree(memcg);
6419         else
6420                 vfree(memcg);
6421 }
6422
6423 /*
6424  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
6425  */
6426 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
6427 {
6428         if (!memcg->res.parent)
6429                 return NULL;
6430         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
6431 }
6432 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
6433
6434 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
6435 {
6436         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6437         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
6438         int tmp, node, zone;
6439
6440         for_each_node(node) {
6441                 tmp = node;
6442                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6443                         tmp = -1;
6444                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
6445                 BUG_ON(!rtpn);
6446
6447                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6448
6449                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6450                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
6451                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
6452                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
6453                 }
6454         }
6455 }
6456
6457 static struct cgroup_subsys_state * __ref
6458 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6459 {
6460         struct mem_cgroup *memcg;
6461         long error = -ENOMEM;
6462         int node;
6463
6464         memcg = mem_cgroup_alloc();
6465         if (!memcg)
6466                 return ERR_PTR(error);
6467
6468         for_each_node(node)
6469                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
6470                         goto free_out;
6471
6472         /* root ? */
6473         if (parent_css == NULL) {
6474                 root_mem_cgroup = memcg;
6475                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6476                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6477                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6478         }
6479
6480         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
6481         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
6482         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
6483         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
6484         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
6485         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
6486
6487         return &memcg->css;
6488
6489 free_out:
6490         __mem_cgroup_free(memcg);
6491         return ERR_PTR(error);
6492 }
6493
6494 static int
6495 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6496 {
6497         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6498         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(css));
6499         int error = 0;
6500
6501         if (!parent)
6502                 return 0;
6503
6504         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
6505
6506         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
6507         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
6508         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
6509
6510         if (parent->use_hierarchy) {
6511                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
6512                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
6513                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
6514
6515                 /*
6516                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
6517                  * core guarantees its existence.
6518                  */
6519         } else {
6520                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6521                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6522                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6523                 /*
6524                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
6525                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
6526                  * unfortunate state in our controller.
6527                  */
6528                 if (parent != root_mem_cgroup)
6529                         mem_cgroup_subsys.broken_hierarchy = true;
6530         }
6531
6532         error = memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
6533         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
6534         return error;
6535 }
6536
6537 /*
6538  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
6539  */
6540 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
6541 {
6542         struct mem_cgroup *parent = memcg;
6543
6544         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
6545                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
6546
6547         /*
6548          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
6549          * explicitely.
6550          */
6551         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
6552                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
6553 }
6554
6555 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6556 {
6557         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6558         struct cgroup *cgrp = css->cgroup;
6559         struct cgroup_event *event, *tmp;
6560
6561         /*
6562          * Unregister events and notify userspace.
6563          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
6564          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
6565          */
6566         spin_lock(&cgrp->event_list_lock);
6567         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &cgrp->event_list, list) {
6568                 list_del_init(&event->list);
6569                 schedule_work(&event->remove);
6570         }
6571         spin_unlock(&cgrp->event_list_lock);
6572
6573         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
6574
6575         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
6576         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6577         mem_cgroup_destroy_all_caches(memcg);
6578         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
6579 }
6580
6581 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6582 {
6583         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6584
6585         memcg_destroy_kmem(memcg);
6586         __mem_cgroup_free(memcg);
6587 }
6588
6589 #ifdef CONFIG_MMU
6590 /* Handlers for move charge at task migration. */
6591 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
6592 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6593 {
6594         int ret = 0;
6595         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6596         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
6597
6598         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6599                 mc.precharge += count;
6600                 /* we don't need css_get for root */
6601                 return ret;
6602         }
6603         /* try to charge at once */
6604         if (count > 1) {
6605                 struct res_counter *dummy;
6606                 /*
6607                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
6608                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
6609                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
6610                  * css_get().
6611                  */
6612                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
6613                         goto one_by_one;
6614                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
6615                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
6616                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
6617                         goto one_by_one;
6618                 }
6619                 mc.precharge += count;
6620                 return ret;
6621         }
6622 one_by_one:
6623         /* fall back to one by one charge */
6624         while (count--) {
6625                 if (signal_pending(current)) {
6626                         ret = -EINTR;
6627                         break;
6628                 }
6629                 if (!batch_count--) {
6630                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6631                         cond_resched();
6632                 }
6633                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
6634                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
6635                 if (ret)
6636                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
6637                         return ret;
6638                 mc.precharge++;
6639         }
6640         return ret;
6641 }
6642
6643 /**
6644  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6645  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6646  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6647  * @ptent: the pte to be checked
6648  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6649  *
6650  * Returns
6651  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
6652  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
6653  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
6654  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
6655  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
6656  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
6657  *     in target->ent.
6658  *
6659  * Called with pte lock held.
6660  */
6661 union mc_target {
6662         struct page     *page;
6663         swp_entry_t     ent;
6664 };
6665
6666 enum mc_target_type {
6667         MC_TARGET_NONE = 0,
6668         MC_TARGET_PAGE,
6669         MC_TARGET_SWAP,
6670 };
6671
6672 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6673                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6674 {
6675         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6676
6677         if (!page || !page_mapped(page))
6678                 return NULL;
6679         if (PageAnon(page)) {
6680                 /* we don't move shared anon */
6681                 if (!move_anon())
6682                         return NULL;
6683         } else if (!move_file())
6684                 /* we ignore mapcount for file pages */
6685                 return NULL;
6686         if (!get_page_unless_zero(page))
6687                 return NULL;
6688
6689         return page;
6690 }
6691
6692 #ifdef CONFIG_SWAP
6693 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6694                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6695 {
6696         struct page *page = NULL;
6697         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6698
6699         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
6700                 return NULL;
6701         /*
6702          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
6703          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6704          */
6705         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
6706         if (do_swap_account)
6707                 entry->val = ent.val;
6708
6709         return page;
6710 }
6711 #else
6712 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6713                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6714 {
6715         return NULL;
6716 }
6717 #endif
6718
6719 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6720                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6721 {
6722         struct page *page = NULL;
6723         struct address_space *mapping;
6724         pgoff_t pgoff;
6725
6726         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6727                 return NULL;
6728         if (!move_file())
6729                 return NULL;
6730
6731         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
6732         if (pte_none(ptent))
6733                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
6734         else /* pte_file(ptent) is true */
6735                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
6736
6737         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6738         page = find_get_page(mapping, pgoff);
6739
6740 #ifdef CONFIG_SWAP
6741         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6742         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
6743                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
6744                 if (do_swap_account)
6745                         *entry = swap;
6746                 page = find_get_page(swap_address_space(swap), swap.val);
6747         }
6748 #endif
6749         return page;
6750 }
6751
6752 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6753                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6754 {
6755         struct page *page = NULL;
6756         struct page_cgroup *pc;
6757         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6758         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6759
6760         if (pte_present(ptent))
6761                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6762         else if (is_swap_pte(ptent))
6763                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6764         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
6765                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6766
6767         if (!page && !ent.val)
6768                 return ret;
6769         if (page) {
6770                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6771                 /*
6772                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
6773                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
6774                  * the lock.
6775                  */
6776                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6777                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6778                         if (target)
6779                                 target->page = page;
6780                 }
6781                 if (!ret || !target)
6782                         put_page(page);
6783         }
6784         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
6785         if (ent.val && !ret &&
6786                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6787                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6788                 if (target)
6789                         target->ent = ent;
6790         }
6791         return ret;
6792 }
6793
6794 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6795 /*
6796  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
6797  * support them for now.
6798  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6799  */
6800 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6801                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6802 {
6803         struct page *page = NULL;
6804         struct page_cgroup *pc;
6805         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6806
6807         page = pmd_page(pmd);
6808         VM_BUG_ON(!page || !PageHead(page));
6809         if (!move_anon())
6810                 return ret;
6811         pc = lookup_page_cgroup(page);
6812         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6813                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6814                 if (target) {
6815                         get_page(page);
6816                         target->page = page;
6817                 }
6818         }
6819         return ret;
6820 }
6821 #else
6822 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6823                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6824 {
6825         return MC_TARGET_NONE;
6826 }
6827 #endif
6828
6829 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6830                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6831                                         struct mm_walk *walk)
6832 {
6833         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6834         pte_t *pte;
6835         spinlock_t *ptl;
6836
6837         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
6838                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6839                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6840                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
6841                 return 0;
6842         }
6843
6844         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6845                 return 0;
6846         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6847         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6848                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
6849                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6850         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6851         cond_resched();
6852
6853         return 0;
6854 }
6855
6856 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6857 {
6858         unsigned long precharge;
6859         struct vm_area_struct *vma;
6860
6861         down_read(&mm->mmap_sem);
6862         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6863                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
6864                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6865                         .mm = mm,
6866                         .private = vma,
6867                 };
6868                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6869                         continue;
6870                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6871                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
6872         }
6873         up_read(&mm->mmap_sem);
6874
6875         precharge = mc.precharge;
6876         mc.precharge = 0;
6877
6878         return precharge;
6879 }
6880
6881 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6882 {
6883         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6884
6885         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6886         mc.moving_task = current;
6887         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6888 }
6889
6890 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6891 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6892 {
6893         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6894         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6895         int i;
6896
6897         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6898         if (mc.precharge) {
6899                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6900                 mc.precharge = 0;
6901         }
6902         /*
6903          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6904          * we must uncharge here.
6905          */
6906         if (mc.moved_charge) {
6907                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6908                 mc.moved_charge = 0;
6909         }
6910         /* we must fixup refcnts and charges */
6911         if (mc.moved_swap) {
6912                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6913                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6914                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
6915                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6916
6917                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
6918                         css_put(&mc.from->css);
6919
6920                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
6921                         /*
6922                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
6923                          * uncharge to->res.
6924                          */
6925                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
6926                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6927                 }
6928                 /* we've already done css_get(mc.to) */
6929                 mc.moved_swap = 0;
6930         }
6931         memcg_oom_recover(from);
6932         memcg_oom_recover(to);
6933         wake_up_all(&mc.waitq);
6934 }
6935
6936 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6937 {
6938         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6939
6940         /*
6941          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
6942          * task migration.
6943          */
6944         mc.moving_task = NULL;
6945         __mem_cgroup_clear_mc();
6946         spin_lock(&mc.lock);
6947         mc.from = NULL;
6948         mc.to = NULL;
6949         spin_unlock(&mc.lock);
6950         mem_cgroup_end_move(from);
6951 }
6952
6953 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6954                                  struct cgroup_taskset *tset)
6955 {
6956         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
6957         int ret = 0;
6958         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6959         unsigned long move_charge_at_immigrate;
6960
6961         /*
6962          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
6963          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
6964          * So we need to save it, and keep it going.
6965          */
6966         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
6967         if (move_charge_at_immigrate) {
6968                 struct mm_struct *mm;
6969                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
6970
6971                 VM_BUG_ON(from == memcg);
6972
6973                 mm = get_task_mm(p);
6974                 if (!mm)
6975                         return 0;
6976                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
6977                 if (mm->owner == p) {
6978                         VM_BUG_ON(mc.from);
6979                         VM_BUG_ON(mc.to);
6980                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
6981                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
6982                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
6983                         mem_cgroup_start_move(from);
6984                         spin_lock(&mc.lock);
6985                         mc.from = from;
6986                         mc.to = memcg;
6987                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
6988                         spin_unlock(&mc.lock);
6989                         /* We set mc.moving_task later */
6990
6991                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
6992                         if (ret)
6993                                 mem_cgroup_clear_mc();
6994                 }
6995                 mmput(mm);
6996         }
6997         return ret;
6998 }
6999
7000 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7001                                      struct cgroup_taskset *tset)
7002 {
7003         mem_cgroup_clear_mc();
7004 }
7005
7006 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
7007                                 unsigned long addr, unsigned long end,
7008                                 struct mm_walk *walk)
7009 {
7010         int ret = 0;
7011         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
7012         pte_t *pte;
7013         spinlock_t *ptl;
7014         enum mc_target_type target_type;
7015         union mc_target target;
7016         struct page *page;
7017         struct page_cgroup *pc;
7018
7019         /*
7020          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
7021          * happens because:
7022          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
7023          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
7024          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
7025          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
7026          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
7027          *    part of thp split is not executed yet.
7028          */
7029         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
7030                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
7031                         spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
7032                         return 0;
7033                 }
7034                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
7035                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
7036                         page = target.page;
7037                         if (!isolate_lru_page(page)) {
7038                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
7039                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
7040                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
7041                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
7042                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
7043                                 }
7044                                 putback_lru_page(page);
7045                         }
7046                         put_page(page);
7047                 }
7048                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
7049                 return 0;
7050         }
7051
7052         if (pmd_trans_unstable(pmd))
7053                 return 0;
7054 retry:
7055         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
7056         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
7057                 pte_t ptent = *(pte++);
7058                 swp_entry_t ent;
7059
7060                 if (!mc.precharge)
7061                         break;
7062
7063                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
7064                 case MC_TARGET_PAGE:
7065                         page = target.page;
7066                         if (isolate_lru_page(page))
7067                                 goto put;
7068                         pc = lookup_page_cgroup(page);
7069                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
7070                                                      mc.from, mc.to)) {
7071                                 mc.precharge--;
7072                                 /* we uncharge from mc.from later. */
7073                                 mc.moved_charge++;
7074                         }
7075                         putback_lru_page(page);
7076 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
7077                         put_page(page);
7078                         break;
7079                 case MC_TARGET_SWAP:
7080                         ent = target.ent;
7081                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
7082                                 mc.precharge--;
7083                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
7084                                 mc.moved_swap++;
7085                         }
7086                         break;
7087                 default:
7088                         break;
7089                 }
7090         }
7091         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
7092         cond_resched();
7093
7094         if (addr != end) {
7095                 /*
7096                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
7097                  * We try charge one by one, but don't do any additional
7098                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
7099                  * phase.
7100                  */
7101                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
7102                 if (!ret)
7103                         goto retry;
7104         }
7105
7106         return ret;
7107 }
7108
7109 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
7110 {
7111         struct vm_area_struct *vma;
7112
7113         lru_add_drain_all();
7114 retry:
7115         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
7116                 /*
7117                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
7118                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
7119                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
7120                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
7121                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
7122                  */
7123                 __mem_cgroup_clear_mc();
7124                 cond_resched();
7125                 goto retry;
7126         }
7127         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
7128                 int ret;
7129                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
7130                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
7131                         .mm = mm,
7132                         .private = vma,
7133                 };
7134                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
7135                         continue;
7136                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
7137                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
7138                 if (ret)
7139                         /*
7140                          * means we have consumed all precharges and failed in
7141                          * doing additional charge. Just abandon here.
7142                          */
7143                         break;
7144         }
7145         up_read(&mm->mmap_sem);
7146 }
7147
7148 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7149                                  struct cgroup_taskset *tset)
7150 {
7151         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7152         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
7153
7154         if (mm) {
7155                 if (mc.to)
7156                         mem_cgroup_move_charge(mm);
7157                 mmput(mm);
7158         }
7159         if (mc.to)
7160                 mem_cgroup_clear_mc();
7161 }
7162 #else   /* !CONFIG_MMU */
7163 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7164                                  struct cgroup_taskset *tset)
7165 {
7166         return 0;
7167 }
7168 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7169                                      struct cgroup_taskset *tset)
7170 {
7171 }
7172 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7173                                  struct cgroup_taskset *tset)
7174 {
7175 }
7176 #endif
7177
7178 /*
7179  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
7180  * to verify sane_behavior flag on each mount attempt.
7181  */
7182 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
7183 {
7184         /*
7185          * use_hierarchy is forced with sane_behavior.  cgroup core
7186          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
7187          * on for the root memcg is enough.
7188          */
7189         if (cgroup_sane_behavior(root_css->cgroup))
7190                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
7191 }
7192
7193 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
7194         .name = "memory",
7195         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
7196         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7197         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7198         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7199         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7200         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7201         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7202         .attach = mem_cgroup_move_task,
7203         .bind = mem_cgroup_bind,
7204         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
7205         .early_init = 0,
7206         .use_id = 1,
7207 };
7208
7209 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7210 static int __init enable_swap_account(char *s)
7211 {
7212         if (!strcmp(s, "1"))
7213                 really_do_swap_account = 1;
7214         else if (!strcmp(s, "0"))
7215                 really_do_swap_account = 0;
7216         return 1;
7217 }
7218 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7219
7220 static void __init memsw_file_init(void)
7221 {
7222         WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&mem_cgroup_subsys, memsw_cgroup_files));
7223 }
7224
7225 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7226 {
7227         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7228                 do_swap_account = 1;
7229                 memsw_file_init();
7230         }
7231 }
7232
7233 #else
7234 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7235 {
7236 }
7237 #endif
7238
7239 /*
7240  * subsys_initcall() for memory controller.
7241  *
7242  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
7243  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
7244  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
7245  * be initialized from here.
7246  */
7247 static int __init mem_cgroup_init(void)
7248 {
7249         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
7250         enable_swap_cgroup();
7251         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
7252         memcg_stock_init();
7253         return 0;
7254 }
7255 subsys_initcall(mem_cgroup_init);