Merge tag 'stable/for-linus-3.14-rc0-late-tag' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux...
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include "internal.h"
60 #include <net/sock.h>
61 #include <net/ip.h>
62 #include <net/tcp_memcontrol.h>
63 #include "slab.h"
64
65 #include <asm/uaccess.h>
66
67 #include <trace/events/vmscan.h>
68
69 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
70 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_subsys);
71
72 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
73 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
76 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
77 int do_swap_account __read_mostly;
78
79 /* for remember boot option*/
80 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
81 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
82 #else
83 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
84 #endif
85
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90
91 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
92         "cache",
93         "rss",
94         "rss_huge",
95         "mapped_file",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 enum mem_cgroup_events_index {
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
106 };
107
108 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
109         "pgpgin",
110         "pgpgout",
111         "pgfault",
112         "pgmajfault",
113 };
114
115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
116         "inactive_anon",
117         "active_anon",
118         "inactive_file",
119         "active_file",
120         "unevictable",
121 };
122
123 /*
124  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
125  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
126  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
127  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
128  */
129 enum mem_cgroup_events_target {
130         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
131         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
132         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
133         MEM_CGROUP_NTARGETS,
134 };
135 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
136 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
137 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
138
139 struct mem_cgroup_stat_cpu {
140         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
141         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
142         unsigned long nr_page_events;
143         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
144 };
145
146 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
147         /*
148          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
149          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
150          */
151         struct mem_cgroup *last_visited;
152         int last_dead_count;
153
154         /* scan generation, increased every round-trip */
155         unsigned int generation;
156 };
157
158 /*
159  * per-zone information in memory controller.
160  */
161 struct mem_cgroup_per_zone {
162         struct lruvec           lruvec;
163         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
164
165         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
166
167         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
168         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
169                                                 /* the soft limit is exceeded*/
170         bool                    on_tree;
171         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
172                                                 /* use container_of        */
173 };
174
175 struct mem_cgroup_per_node {
176         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
177 };
178
179 /*
180  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
181  * their hierarchy representation
182  */
183
184 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
185         struct rb_root rb_root;
186         spinlock_t lock;
187 };
188
189 struct mem_cgroup_tree_per_node {
190         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
191 };
192
193 struct mem_cgroup_tree {
194         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
195 };
196
197 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
198
199 struct mem_cgroup_threshold {
200         struct eventfd_ctx *eventfd;
201         u64 threshold;
202 };
203
204 /* For threshold */
205 struct mem_cgroup_threshold_ary {
206         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
207         int current_threshold;
208         /* Size of entries[] */
209         unsigned int size;
210         /* Array of thresholds */
211         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
212 };
213
214 struct mem_cgroup_thresholds {
215         /* Primary thresholds array */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
217         /*
218          * Spare threshold array.
219          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
220          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
221          */
222         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
223 };
224
225 /* for OOM */
226 struct mem_cgroup_eventfd_list {
227         struct list_head list;
228         struct eventfd_ctx *eventfd;
229 };
230
231 /*
232  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
233  */
234 struct mem_cgroup_event {
235         /*
236          * memcg which the event belongs to.
237          */
238         struct mem_cgroup *memcg;
239         /*
240          * eventfd to signal userspace about the event.
241          */
242         struct eventfd_ctx *eventfd;
243         /*
244          * Each of these stored in a list by the cgroup.
245          */
246         struct list_head list;
247         /*
248          * register_event() callback will be used to add new userspace
249          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
250          * on eventfd to send notification to userspace.
251          */
252         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
253                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
254         /*
255          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
256          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
257          * if you want provide notification functionality.
258          */
259         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
260                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
261         /*
262          * All fields below needed to unregister event when
263          * userspace closes eventfd.
264          */
265         poll_table pt;
266         wait_queue_head_t *wqh;
267         wait_queue_t wait;
268         struct work_struct remove;
269 };
270
271 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
272 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
273
274 /*
275  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
276  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
277  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
278  * to help the administrator determine what knobs to tune.
279  *
280  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
281  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
282  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
283  * a feature that will be implemented much later in the future.
284  */
285 struct mem_cgroup {
286         struct cgroup_subsys_state css;
287         /*
288          * the counter to account for memory usage
289          */
290         struct res_counter res;
291
292         /* vmpressure notifications */
293         struct vmpressure vmpressure;
294
295         /*
296          * the counter to account for mem+swap usage.
297          */
298         struct res_counter memsw;
299
300         /*
301          * the counter to account for kernel memory usage.
302          */
303         struct res_counter kmem;
304         /*
305          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
306          */
307         bool use_hierarchy;
308         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
309
310         bool            oom_lock;
311         atomic_t        under_oom;
312         atomic_t        oom_wakeups;
313
314         int     swappiness;
315         /* OOM-Killer disable */
316         int             oom_kill_disable;
317
318         /* set when res.limit == memsw.limit */
319         bool            memsw_is_minimum;
320
321         /* protect arrays of thresholds */
322         struct mutex thresholds_lock;
323
324         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
325         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
326
327         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
328         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
329
330         /* For oom notifier event fd */
331         struct list_head oom_notify;
332
333         /*
334          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
335          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
336          */
337         unsigned long move_charge_at_immigrate;
338         /*
339          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
340          */
341         atomic_t        moving_account;
342         /* taken only while moving_account > 0 */
343         spinlock_t      move_lock;
344         /*
345          * percpu counter.
346          */
347         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
348         /*
349          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
350          * See mem_cgroup_read_stat().
351          */
352         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
353         spinlock_t pcp_counter_lock;
354
355         atomic_t        dead_count;
356 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
357         struct cg_proto tcp_mem;
358 #endif
359 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
360         /* analogous to slab_common's slab_caches list. per-memcg */
361         struct list_head memcg_slab_caches;
362         /* Not a spinlock, we can take a lot of time walking the list */
363         struct mutex slab_caches_mutex;
364         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
365         int kmemcg_id;
366 #endif
367
368         int last_scanned_node;
369 #if MAX_NUMNODES > 1
370         nodemask_t      scan_nodes;
371         atomic_t        numainfo_events;
372         atomic_t        numainfo_updating;
373 #endif
374
375         /* List of events which userspace want to receive */
376         struct list_head event_list;
377         spinlock_t event_list_lock;
378
379         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
380         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
381 };
382
383 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
384 enum {
385         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
386         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
387 };
388
389 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
390 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
391 {
392         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
393 }
394
395 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
396 {
397         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
398 }
399
400 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
401 {
402         /*
403          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
404          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
405          */
406         smp_wmb();
407         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
408                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
409 }
410
411 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
412 {
413         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
414                                   &memcg->kmem_account_flags);
415 }
416 #endif
417
418 /* Stuffs for move charges at task migration. */
419 /*
420  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
421  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
422  */
423 enum move_type {
424         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
425         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
426         NR_MOVE_TYPE,
427 };
428
429 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
430 static struct move_charge_struct {
431         spinlock_t        lock; /* for from, to */
432         struct mem_cgroup *from;
433         struct mem_cgroup *to;
434         unsigned long immigrate_flags;
435         unsigned long precharge;
436         unsigned long moved_charge;
437         unsigned long moved_swap;
438         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
439         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
440 } mc = {
441         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
442         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
443 };
444
445 static bool move_anon(void)
446 {
447         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
448 }
449
450 static bool move_file(void)
451 {
452         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
453 }
454
455 /*
456  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
457  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
458  */
459 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
460 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
461
462 enum charge_type {
463         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
464         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
465         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
466         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
467         NR_CHARGE_TYPE,
468 };
469
470 /* for encoding cft->private value on file */
471 enum res_type {
472         _MEM,
473         _MEMSWAP,
474         _OOM_TYPE,
475         _KMEM,
476 };
477
478 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
479 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
480 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
481 /* Used for OOM nofiier */
482 #define OOM_CONTROL             (0)
483
484 /*
485  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
486  */
487 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
488 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
489 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
490 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
491
492 /*
493  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
494  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
495  * appearing has to hold it as well.
496  */
497 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
498
499 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
500 {
501         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
502 }
503
504 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
505 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
506 {
507         if (!memcg)
508                 memcg = root_mem_cgroup;
509         return &memcg->vmpressure;
510 }
511
512 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
513 {
514         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
515 }
516
517 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
518 {
519         return (memcg == root_mem_cgroup);
520 }
521
522 /*
523  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
524  * an unsigned short.
525  */
526 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
527
528 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
529 {
530         /*
531          * The ID of the root cgroup is 0, but memcg treat 0 as an
532          * invalid ID, so we return (cgroup_id + 1).
533          */
534         return memcg->css.cgroup->id + 1;
535 }
536
537 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
538 {
539         struct cgroup_subsys_state *css;
540
541         css = css_from_id(id - 1, &mem_cgroup_subsys);
542         return mem_cgroup_from_css(css);
543 }
544
545 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
546 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
547
548 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
549 {
550         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
551                 struct mem_cgroup *memcg;
552                 struct cg_proto *cg_proto;
553
554                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
555
556                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
557                  * filled. It won't however, necessarily happen from
558                  * process context. So the test for root memcg given
559                  * the current task's memcg won't help us in this case.
560                  *
561                  * Respecting the original socket's memcg is a better
562                  * decision in this case.
563                  */
564                 if (sk->sk_cgrp) {
565                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
566                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
567                         return;
568                 }
569
570                 rcu_read_lock();
571                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
572                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
573                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
574                     memcg_proto_active(cg_proto) && css_tryget(&memcg->css)) {
575                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
576                 }
577                 rcu_read_unlock();
578         }
579 }
580 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
581
582 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
583 {
584         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
585                 struct mem_cgroup *memcg;
586                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
587                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
588                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
589         }
590 }
591
592 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
593 {
594         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
595                 return NULL;
596
597         return &memcg->tcp_mem;
598 }
599 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
600
601 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
602 {
603         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
604                 return;
605         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
606 }
607 #else
608 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
609 {
610 }
611 #endif
612
613 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
614 /*
615  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
616  * The main reason for not using cgroup id for this:
617  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
618  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
619  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
620  *  200 entry array for that.
621  *
622  * The current size of the caches array is stored in
623  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
624  * increase it.
625  */
626 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
627 int memcg_limited_groups_array_size;
628
629 /*
630  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
631  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
632  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
633  * tunable, but that is strictly not necessary.
634  *
635  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
636  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
637  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
638  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
639  * increase ours as well if it increases.
640  */
641 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
642 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
643
644 /*
645  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
646  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
647  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
648  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
649  */
650 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
651 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
652
653 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
654 {
655         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
656                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
657                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg->kmemcg_id);
658         }
659         /*
660          * This check can't live in kmem destruction function,
661          * since the charges will outlive the cgroup
662          */
663         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
664 }
665 #else
666 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
667 {
668 }
669 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
670
671 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
672 {
673         disarm_sock_keys(memcg);
674         disarm_kmem_keys(memcg);
675 }
676
677 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
678
679 static struct mem_cgroup_per_zone *
680 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
681 {
682         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
683         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
684 }
685
686 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
687 {
688         return &memcg->css;
689 }
690
691 static struct mem_cgroup_per_zone *
692 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
693 {
694         int nid = page_to_nid(page);
695         int zid = page_zonenum(page);
696
697         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
698 }
699
700 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
701 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
702 {
703         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
704 }
705
706 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
707 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
708 {
709         int nid = page_to_nid(page);
710         int zid = page_zonenum(page);
711
712         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
713 }
714
715 static void
716 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
717                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
718                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
719                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
720 {
721         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
722         struct rb_node *parent = NULL;
723         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
724
725         if (mz->on_tree)
726                 return;
727
728         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
729         if (!mz->usage_in_excess)
730                 return;
731         while (*p) {
732                 parent = *p;
733                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
734                                         tree_node);
735                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
736                         p = &(*p)->rb_left;
737                 /*
738                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
739                  * limit by the same amount
740                  */
741                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
742                         p = &(*p)->rb_right;
743         }
744         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
745         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
746         mz->on_tree = true;
747 }
748
749 static void
750 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
751                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
752                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
753 {
754         if (!mz->on_tree)
755                 return;
756         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
757         mz->on_tree = false;
758 }
759
760 static void
761 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
762                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
763                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
764 {
765         spin_lock(&mctz->lock);
766         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
767         spin_unlock(&mctz->lock);
768 }
769
770
771 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
772 {
773         unsigned long long excess;
774         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
775         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
776         int nid = page_to_nid(page);
777         int zid = page_zonenum(page);
778         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
779
780         /*
781          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
782          * because their event counter is not touched.
783          */
784         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
785                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
786                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
787                 /*
788                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
789                  * mem is over its softlimit.
790                  */
791                 if (excess || mz->on_tree) {
792                         spin_lock(&mctz->lock);
793                         /* if on-tree, remove it */
794                         if (mz->on_tree)
795                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
796                         /*
797                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
798                          * If excess is 0, no tree ops.
799                          */
800                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
801                         spin_unlock(&mctz->lock);
802                 }
803         }
804 }
805
806 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
807 {
808         int node, zone;
809         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
810         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
811
812         for_each_node(node) {
813                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
814                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
815                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
816                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
817                 }
818         }
819 }
820
821 static struct mem_cgroup_per_zone *
822 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
823 {
824         struct rb_node *rightmost = NULL;
825         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
826
827 retry:
828         mz = NULL;
829         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
830         if (!rightmost)
831                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
832
833         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
834         /*
835          * Remove the node now but someone else can add it back,
836          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
837          * position in the tree.
838          */
839         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
840         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
841                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
842                 goto retry;
843 done:
844         return mz;
845 }
846
847 static struct mem_cgroup_per_zone *
848 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
849 {
850         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
851
852         spin_lock(&mctz->lock);
853         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
854         spin_unlock(&mctz->lock);
855         return mz;
856 }
857
858 /*
859  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
860  *
861  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
862  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
863  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
864  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
865  *
866  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
867  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
868  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
869  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
870  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
871  *
872  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
873  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
874  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
875  * implemented.
876  */
877 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
878                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
879 {
880         long val = 0;
881         int cpu;
882
883         get_online_cpus();
884         for_each_online_cpu(cpu)
885                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
886 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
887         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
888         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
889         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
890 #endif
891         put_online_cpus();
892         return val;
893 }
894
895 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
896                                          bool charge)
897 {
898         int val = (charge) ? 1 : -1;
899         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
900 }
901
902 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
903                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
904 {
905         unsigned long val = 0;
906         int cpu;
907
908         get_online_cpus();
909         for_each_online_cpu(cpu)
910                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
911 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
912         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
913         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
914         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
915 #endif
916         put_online_cpus();
917         return val;
918 }
919
920 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
921                                          struct page *page,
922                                          bool anon, int nr_pages)
923 {
924         preempt_disable();
925
926         /*
927          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
928          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
929          */
930         if (anon)
931                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
932                                 nr_pages);
933         else
934                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
935                                 nr_pages);
936
937         if (PageTransHuge(page))
938                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
939                                 nr_pages);
940
941         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
942         if (nr_pages > 0)
943                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
944         else {
945                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
946                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
947         }
948
949         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
950
951         preempt_enable();
952 }
953
954 unsigned long
955 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
956 {
957         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
958
959         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
960         return mz->lru_size[lru];
961 }
962
963 static unsigned long
964 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
965                         unsigned int lru_mask)
966 {
967         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
968         enum lru_list lru;
969         unsigned long ret = 0;
970
971         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
972
973         for_each_lru(lru) {
974                 if (BIT(lru) & lru_mask)
975                         ret += mz->lru_size[lru];
976         }
977         return ret;
978 }
979
980 static unsigned long
981 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
982                         int nid, unsigned int lru_mask)
983 {
984         u64 total = 0;
985         int zid;
986
987         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
988                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
989                                                 nid, zid, lru_mask);
990
991         return total;
992 }
993
994 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
995                         unsigned int lru_mask)
996 {
997         int nid;
998         u64 total = 0;
999
1000         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
1001                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
1002         return total;
1003 }
1004
1005 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
1006                                        enum mem_cgroup_events_target target)
1007 {
1008         unsigned long val, next;
1009
1010         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
1011         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
1012         /* from time_after() in jiffies.h */
1013         if ((long)next - (long)val < 0) {
1014                 switch (target) {
1015                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
1016                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
1017                         break;
1018                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
1019                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
1020                         break;
1021                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
1022                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
1023                         break;
1024                 default:
1025                         break;
1026                 }
1027                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
1028                 return true;
1029         }
1030         return false;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Check events in order.
1035  *
1036  */
1037 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1038 {
1039         preempt_disable();
1040         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1041         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1042                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1043                 bool do_softlimit;
1044                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1045
1046                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1047                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1048 #if MAX_NUMNODES > 1
1049                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1050                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1051 #endif
1052                 preempt_enable();
1053
1054                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1055                 if (unlikely(do_softlimit))
1056                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1057 #if MAX_NUMNODES > 1
1058                 if (unlikely(do_numainfo))
1059                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1060 #endif
1061         } else
1062                 preempt_enable();
1063 }
1064
1065 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1066 {
1067         /*
1068          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1069          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1070          * So this can be called with p == NULL.
1071          */
1072         if (unlikely(!p))
1073                 return NULL;
1074
1075         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, mem_cgroup_subsys_id));
1076 }
1077
1078 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1079 {
1080         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1081
1082         if (!mm)
1083                 return NULL;
1084         /*
1085          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
1086          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
1087          * pessimistic (rather than adding locks here).
1088          */
1089         rcu_read_lock();
1090         do {
1091                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1092                 if (unlikely(!memcg))
1093                         break;
1094         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1095         rcu_read_unlock();
1096         return memcg;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1101  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1102  *
1103  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1104  */
1105 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1106                 struct mem_cgroup *last_visited)
1107 {
1108         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1109
1110         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1111 skip_node:
1112         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1113
1114         /*
1115          * Even if we found a group we have to make sure it is
1116          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1117          * skipped and we should continue the tree walk.
1118          * last_visited css is safe to use because it is
1119          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1120          *
1121          * We do not take a reference on the root of the tree walk
1122          * because we might race with the root removal when it would
1123          * be the only node in the iterated hierarchy and mem_cgroup_iter
1124          * would end up in an endless loop because it expects that at
1125          * least one valid node will be returned. Root cannot disappear
1126          * because caller of the iterator should hold it already so
1127          * skipping css reference should be safe.
1128          */
1129         if (next_css) {
1130                 if ((next_css->flags & CSS_ONLINE) &&
1131                                 (next_css == &root->css || css_tryget(next_css)))
1132                         return mem_cgroup_from_css(next_css);
1133
1134                 prev_css = next_css;
1135                 goto skip_node;
1136         }
1137
1138         return NULL;
1139 }
1140
1141 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1142 {
1143         /*
1144          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1145          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1146          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1147          */
1148         atomic_inc(&root->dead_count);
1149 }
1150
1151 static struct mem_cgroup *
1152 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1153                      struct mem_cgroup *root,
1154                      int *sequence)
1155 {
1156         struct mem_cgroup *position = NULL;
1157         /*
1158          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1159          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1160          *
1161          * If the iterator is valid, we may still race with an
1162          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1163          * released, tryget will fail if we lost the race.
1164          */
1165         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1166         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1167                 smp_rmb();
1168                 position = iter->last_visited;
1169
1170                 /*
1171                  * We cannot take a reference to root because we might race
1172                  * with root removal and returning NULL would end up in
1173                  * an endless loop on the iterator user level when root
1174                  * would be returned all the time.
1175                  */
1176                 if (position && position != root &&
1177                                 !css_tryget(&position->css))
1178                         position = NULL;
1179         }
1180         return position;
1181 }
1182
1183 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1184                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1185                                    struct mem_cgroup *new_position,
1186                                    struct mem_cgroup *root,
1187                                    int sequence)
1188 {
1189         /* root reference counting symmetric to mem_cgroup_iter_load */
1190         if (last_visited && last_visited != root)
1191                 css_put(&last_visited->css);
1192         /*
1193          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1194          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1195          * don't lose destruction events in between.  We could have
1196          * raced with the destruction of @new_position after all.
1197          */
1198         iter->last_visited = new_position;
1199         smp_wmb();
1200         iter->last_dead_count = sequence;
1201 }
1202
1203 /**
1204  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1205  * @root: hierarchy root
1206  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1207  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1208  *
1209  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1210  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1211  *
1212  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1213  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1214  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1215  *
1216  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1217  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1218  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1219  */
1220 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1221                                    struct mem_cgroup *prev,
1222                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1223 {
1224         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1225         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1226
1227         if (mem_cgroup_disabled())
1228                 return NULL;
1229
1230         if (!root)
1231                 root = root_mem_cgroup;
1232
1233         if (prev && !reclaim)
1234                 last_visited = prev;
1235
1236         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1237                 if (prev)
1238                         goto out_css_put;
1239                 return root;
1240         }
1241
1242         rcu_read_lock();
1243         while (!memcg) {
1244                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1245                 int uninitialized_var(seq);
1246
1247                 if (reclaim) {
1248                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
1249                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
1250                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1251
1252                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
1253                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1254                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1255                                 iter->last_visited = NULL;
1256                                 goto out_unlock;
1257                         }
1258
1259                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1260                 }
1261
1262                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1263
1264                 if (reclaim) {
1265                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, root,
1266                                         seq);
1267
1268                         if (!memcg)
1269                                 iter->generation++;
1270                         else if (!prev && memcg)
1271                                 reclaim->generation = iter->generation;
1272                 }
1273
1274                 if (prev && !memcg)
1275                         goto out_unlock;
1276         }
1277 out_unlock:
1278         rcu_read_unlock();
1279 out_css_put:
1280         if (prev && prev != root)
1281                 css_put(&prev->css);
1282
1283         return memcg;
1284 }
1285
1286 /**
1287  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1288  * @root: hierarchy root
1289  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1290  */
1291 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1292                            struct mem_cgroup *prev)
1293 {
1294         if (!root)
1295                 root = root_mem_cgroup;
1296         if (prev && prev != root)
1297                 css_put(&prev->css);
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1302  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1303  * be used for reference counting.
1304  */
1305 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1306         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1307              iter != NULL;                              \
1308              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1309
1310 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1311         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1312              iter != NULL;                              \
1313              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1314
1315 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1316 {
1317         struct mem_cgroup *memcg;
1318
1319         rcu_read_lock();
1320         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1321         if (unlikely(!memcg))
1322                 goto out;
1323
1324         switch (idx) {
1325         case PGFAULT:
1326                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1327                 break;
1328         case PGMAJFAULT:
1329                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1330                 break;
1331         default:
1332                 BUG();
1333         }
1334 out:
1335         rcu_read_unlock();
1336 }
1337 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1338
1339 /**
1340  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1341  * @zone: zone of the wanted lruvec
1342  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1343  *
1344  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1345  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1346  * is disabled.
1347  */
1348 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1349                                       struct mem_cgroup *memcg)
1350 {
1351         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1352         struct lruvec *lruvec;
1353
1354         if (mem_cgroup_disabled()) {
1355                 lruvec = &zone->lruvec;
1356                 goto out;
1357         }
1358
1359         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1360         lruvec = &mz->lruvec;
1361 out:
1362         /*
1363          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1364          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1365          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1366          */
1367         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1368                 lruvec->zone = zone;
1369         return lruvec;
1370 }
1371
1372 /*
1373  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1374  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1375  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1376  *
1377  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1378  * 1. charge
1379  * 2. moving account
1380  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1381  * It is added to LRU before charge.
1382  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1383  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1384  */
1385
1386 /**
1387  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1388  * @page: the page
1389  * @zone: zone of the page
1390  */
1391 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1392 {
1393         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1394         struct mem_cgroup *memcg;
1395         struct page_cgroup *pc;
1396         struct lruvec *lruvec;
1397
1398         if (mem_cgroup_disabled()) {
1399                 lruvec = &zone->lruvec;
1400                 goto out;
1401         }
1402
1403         pc = lookup_page_cgroup(page);
1404         memcg = pc->mem_cgroup;
1405
1406         /*
1407          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1408          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1409          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1410          *
1411          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1412          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1413          * of pc->mem_cgroup safe.
1414          */
1415         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1416                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1417
1418         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1419         lruvec = &mz->lruvec;
1420 out:
1421         /*
1422          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1423          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1424          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1425          */
1426         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1427                 lruvec->zone = zone;
1428         return lruvec;
1429 }
1430
1431 /**
1432  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1433  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1434  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1435  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1436  *
1437  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1438  * lru list.
1439  */
1440 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1441                                 int nr_pages)
1442 {
1443         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1444         unsigned long *lru_size;
1445
1446         if (mem_cgroup_disabled())
1447                 return;
1448
1449         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1450         lru_size = mz->lru_size + lru;
1451         *lru_size += nr_pages;
1452         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1457  * hierarchy subtree
1458  */
1459 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1460                                   struct mem_cgroup *memcg)
1461 {
1462         if (root_memcg == memcg)
1463                 return true;
1464         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1465                 return false;
1466         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1467 }
1468
1469 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1470                                        struct mem_cgroup *memcg)
1471 {
1472         bool ret;
1473
1474         rcu_read_lock();
1475         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1476         rcu_read_unlock();
1477         return ret;
1478 }
1479
1480 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1481                         const struct mem_cgroup *memcg)
1482 {
1483         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1484         struct task_struct *p;
1485         bool ret;
1486
1487         p = find_lock_task_mm(task);
1488         if (p) {
1489                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1490                 task_unlock(p);
1491         } else {
1492                 /*
1493                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1494                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1495                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1496                  */
1497                 rcu_read_lock();
1498                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1499                 if (curr)
1500                         css_get(&curr->css);
1501                 rcu_read_unlock();
1502         }
1503         if (!curr)
1504                 return false;
1505         /*
1506          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1507          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1508          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1509          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1510          */
1511         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1512         css_put(&curr->css);
1513         return ret;
1514 }
1515
1516 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1517 {
1518         unsigned long inactive_ratio;
1519         unsigned long inactive;
1520         unsigned long active;
1521         unsigned long gb;
1522
1523         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1524         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1525
1526         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1527         if (gb)
1528                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1529         else
1530                 inactive_ratio = 1;
1531
1532         return inactive * inactive_ratio < active;
1533 }
1534
1535 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1536         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1537
1538 /**
1539  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1540  * @memcg: the memory cgroup
1541  *
1542  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1543  * pages.
1544  */
1545 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1546 {
1547         unsigned long long margin;
1548
1549         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1550         if (do_swap_account)
1551                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1552         return margin >> PAGE_SHIFT;
1553 }
1554
1555 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1556 {
1557         /* root ? */
1558         if (!css_parent(&memcg->css))
1559                 return vm_swappiness;
1560
1561         return memcg->swappiness;
1562 }
1563
1564 /*
1565  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1566  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1567  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1568  * rcu_read_lock(), like this:
1569  *
1570  *         CPU-A                                    CPU-B
1571  *                                              rcu_read_lock()
1572  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1573  *                                                   take heavy locks.
1574  *         synchronize_rcu()                    update something.
1575  *                                              rcu_read_unlock()
1576  *         start move here.
1577  */
1578
1579 /* for quick checking without looking up memcg */
1580 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1581
1582 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1583 {
1584         atomic_inc(&memcg_moving);
1585         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1586         synchronize_rcu();
1587 }
1588
1589 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1590 {
1591         /*
1592          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1593          * We check NULL in callee rather than caller.
1594          */
1595         if (memcg) {
1596                 atomic_dec(&memcg_moving);
1597                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1598         }
1599 }
1600
1601 /*
1602  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1603  *
1604  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1605  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1606  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1607  *
1608  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1609  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1610  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1611  */
1612
1613 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1614 {
1615         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1616         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1617 }
1618
1619 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1620 {
1621         struct mem_cgroup *from;
1622         struct mem_cgroup *to;
1623         bool ret = false;
1624         /*
1625          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1626          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1627          */
1628         spin_lock(&mc.lock);
1629         from = mc.from;
1630         to = mc.to;
1631         if (!from)
1632                 goto unlock;
1633
1634         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1635                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1636 unlock:
1637         spin_unlock(&mc.lock);
1638         return ret;
1639 }
1640
1641 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1642 {
1643         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1644                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1645                         DEFINE_WAIT(wait);
1646                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1647                         /* moving charge context might have finished. */
1648                         if (mc.moving_task)
1649                                 schedule();
1650                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1651                         return true;
1652                 }
1653         }
1654         return false;
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Take this lock when
1659  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1660  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1661  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1662  */
1663 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1664                                   unsigned long *flags)
1665 {
1666         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1667 }
1668
1669 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1670                                 unsigned long *flags)
1671 {
1672         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1673 }
1674
1675 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1676 /**
1677  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1678  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1679  * @p: Task that is going to be killed
1680  *
1681  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1682  * enabled
1683  */
1684 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1685 {
1686         /*
1687          * protects memcg_name and makes sure that parallel ooms do not
1688          * interleave
1689          */
1690         static DEFINE_SPINLOCK(oom_info_lock);
1691         struct cgroup *task_cgrp;
1692         struct cgroup *mem_cgrp;
1693         static char memcg_name[PATH_MAX];
1694         int ret;
1695         struct mem_cgroup *iter;
1696         unsigned int i;
1697
1698         if (!p)
1699                 return;
1700
1701         spin_lock(&oom_info_lock);
1702         rcu_read_lock();
1703
1704         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1705         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1706
1707         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1708         if (ret < 0) {
1709                 /*
1710                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1711                  * But we'll still print out the usage information
1712                  */
1713                 rcu_read_unlock();
1714                 goto done;
1715         }
1716         rcu_read_unlock();
1717
1718         pr_info("Task in %s killed", memcg_name);
1719
1720         rcu_read_lock();
1721         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1722         if (ret < 0) {
1723                 rcu_read_unlock();
1724                 goto done;
1725         }
1726         rcu_read_unlock();
1727
1728         /*
1729          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1730          */
1731         pr_cont(" as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1732 done:
1733
1734         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1735                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1736                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1737                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1738         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1739                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1740                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1741                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1742         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1743                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1744                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1745                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1746
1747         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1748                 pr_info("Memory cgroup stats");
1749
1750                 rcu_read_lock();
1751                 ret = cgroup_path(iter->css.cgroup, memcg_name, PATH_MAX);
1752                 if (!ret)
1753                         pr_cont(" for %s", memcg_name);
1754                 rcu_read_unlock();
1755                 pr_cont(":");
1756
1757                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1758                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1759                                 continue;
1760                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1761                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1762                 }
1763
1764                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1765                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1766                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1767
1768                 pr_cont("\n");
1769         }
1770         spin_unlock(&oom_info_lock);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1775  * 1(self count) if no children.
1776  */
1777 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1778 {
1779         int num = 0;
1780         struct mem_cgroup *iter;
1781
1782         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1783                 num++;
1784         return num;
1785 }
1786
1787 /*
1788  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1789  */
1790 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1791 {
1792         u64 limit;
1793
1794         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1795
1796         /*
1797          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1798          */
1799         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1800                 u64 memsw;
1801
1802                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1803                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1804
1805                 /*
1806                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1807                  * available to this memcg, return that limit.
1808                  */
1809                 limit = min(limit, memsw);
1810         }
1811
1812         return limit;
1813 }
1814
1815 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1816                                      int order)
1817 {
1818         struct mem_cgroup *iter;
1819         unsigned long chosen_points = 0;
1820         unsigned long totalpages;
1821         unsigned int points = 0;
1822         struct task_struct *chosen = NULL;
1823
1824         /*
1825          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1826          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1827          * quickly exit and free its memory.
1828          */
1829         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1830                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1831                 return;
1832         }
1833
1834         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1835         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1836         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1837                 struct css_task_iter it;
1838                 struct task_struct *task;
1839
1840                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1841                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1842                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1843                                                         false)) {
1844                         case OOM_SCAN_SELECT:
1845                                 if (chosen)
1846                                         put_task_struct(chosen);
1847                                 chosen = task;
1848                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1849                                 get_task_struct(chosen);
1850                                 /* fall through */
1851                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1852                                 continue;
1853                         case OOM_SCAN_ABORT:
1854                                 css_task_iter_end(&it);
1855                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1856                                 if (chosen)
1857                                         put_task_struct(chosen);
1858                                 return;
1859                         case OOM_SCAN_OK:
1860                                 break;
1861                         };
1862                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1863                         if (!points || points < chosen_points)
1864                                 continue;
1865                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1866                         if (points == chosen_points &&
1867                             thread_group_leader(chosen))
1868                                 continue;
1869
1870                         if (chosen)
1871                                 put_task_struct(chosen);
1872                         chosen = task;
1873                         chosen_points = points;
1874                         get_task_struct(chosen);
1875                 }
1876                 css_task_iter_end(&it);
1877         }
1878
1879         if (!chosen)
1880                 return;
1881         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1882         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1883                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1884 }
1885
1886 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1887                                         gfp_t gfp_mask,
1888                                         unsigned long flags)
1889 {
1890         unsigned long total = 0;
1891         bool noswap = false;
1892         int loop;
1893
1894         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1895                 noswap = true;
1896         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1897                 noswap = true;
1898
1899         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1900                 if (loop)
1901                         drain_all_stock_async(memcg);
1902                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1903                 /*
1904                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1905                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1906                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1907                  */
1908                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1909                         break;
1910                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1911                         break;
1912                 /*
1913                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1914                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1915                  */
1916                 if (loop && !total)
1917                         break;
1918         }
1919         return total;
1920 }
1921
1922 /**
1923  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1924  * @memcg: the target memcg
1925  * @nid: the node ID to be checked.
1926  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1927  *
1928  * This function returns whether the specified memcg contains any
1929  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1930  * pages in the node.
1931  */
1932 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1933                 int nid, bool noswap)
1934 {
1935         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1936                 return true;
1937         if (noswap || !total_swap_pages)
1938                 return false;
1939         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1940                 return true;
1941         return false;
1942
1943 }
1944 #if MAX_NUMNODES > 1
1945
1946 /*
1947  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1948  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1949  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1950  *
1951  */
1952 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1953 {
1954         int nid;
1955         /*
1956          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1957          * pagein/pageout changes since the last update.
1958          */
1959         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1960                 return;
1961         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1962                 return;
1963
1964         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1965         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1966
1967         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1968
1969                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1970                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1971         }
1972
1973         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1974         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1975 }
1976
1977 /*
1978  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1979  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1980  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1981  *
1982  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1983  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1984  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1985  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1986  *
1987  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1988  */
1989 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1990 {
1991         int node;
1992
1993         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1994         node = memcg->last_scanned_node;
1995
1996         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1997         if (node == MAX_NUMNODES)
1998                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1999         /*
2000          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
2001          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
2002          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
2003          * we use curret node.
2004          */
2005         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
2006                 node = numa_node_id();
2007
2008         memcg->last_scanned_node = node;
2009         return node;
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
2014  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
2015  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
2016  * enough new information. We need to do double check.
2017  */
2018 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2019 {
2020         int nid;
2021
2022         /*
2023          * quick check...making use of scan_node.
2024          * We can skip unused nodes.
2025          */
2026         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
2027                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
2028                      nid < MAX_NUMNODES;
2029                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
2030
2031                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2032                                 return true;
2033                 }
2034         }
2035         /*
2036          * Check rest of nodes.
2037          */
2038         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2039                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
2040                         continue;
2041                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2042                         return true;
2043         }
2044         return false;
2045 }
2046
2047 #else
2048 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
2049 {
2050         return 0;
2051 }
2052
2053 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2054 {
2055         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
2056 }
2057 #endif
2058
2059 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
2060                                    struct zone *zone,
2061                                    gfp_t gfp_mask,
2062                                    unsigned long *total_scanned)
2063 {
2064         struct mem_cgroup *victim = NULL;
2065         int total = 0;
2066         int loop = 0;
2067         unsigned long excess;
2068         unsigned long nr_scanned;
2069         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2070                 .zone = zone,
2071                 .priority = 0,
2072         };
2073
2074         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2075
2076         while (1) {
2077                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2078                 if (!victim) {
2079                         loop++;
2080                         if (loop >= 2) {
2081                                 /*
2082                                  * If we have not been able to reclaim
2083                                  * anything, it might because there are
2084                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2085                                  */
2086                                 if (!total)
2087                                         break;
2088                                 /*
2089                                  * We want to do more targeted reclaim.
2090                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2091                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2092                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2093                                  */
2094                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2095                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2096                                         break;
2097                         }
2098                         continue;
2099                 }
2100                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2101                         continue;
2102                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2103                                                      zone, &nr_scanned);
2104                 *total_scanned += nr_scanned;
2105                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2106                         break;
2107         }
2108         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2109         return total;
2110 }
2111
2112 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2113 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2114         .name = "memcg_oom_lock",
2115 };
2116 #endif
2117
2118 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2119
2120 /*
2121  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2122  * If someone is running, return false.
2123  */
2124 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2125 {
2126         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2127
2128         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2129
2130         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2131                 if (iter->oom_lock) {
2132                         /*
2133                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2134                          * so we cannot give a lock.
2135                          */
2136                         failed = iter;
2137                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2138                         break;
2139                 } else
2140                         iter->oom_lock = true;
2141         }
2142
2143         if (failed) {
2144                 /*
2145                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2146                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2147                  */
2148                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2149                         if (iter == failed) {
2150                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2151                                 break;
2152                         }
2153                         iter->oom_lock = false;
2154                 }
2155         } else
2156                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2157
2158         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2159
2160         return !failed;
2161 }
2162
2163 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2164 {
2165         struct mem_cgroup *iter;
2166
2167         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2168         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2169         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2170                 iter->oom_lock = false;
2171         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2172 }
2173
2174 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2175 {
2176         struct mem_cgroup *iter;
2177
2178         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2179                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2180 }
2181
2182 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2183 {
2184         struct mem_cgroup *iter;
2185
2186         /*
2187          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2188          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2189          * atomic_add_unless() here.
2190          */
2191         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2192                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2193 }
2194
2195 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2196
2197 struct oom_wait_info {
2198         struct mem_cgroup *memcg;
2199         wait_queue_t    wait;
2200 };
2201
2202 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2203         unsigned mode, int sync, void *arg)
2204 {
2205         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2206         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2207         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2208
2209         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2210         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2211
2212         /*
2213          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2214          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2215          */
2216         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2217                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2218                 return 0;
2219         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2220 }
2221
2222 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2223 {
2224         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2225         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2226         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2227 }
2228
2229 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2230 {
2231         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2232                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2233 }
2234
2235 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2236 {
2237         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2238                 return;
2239         /*
2240          * We are in the middle of the charge context here, so we
2241          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2242          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2243          *
2244          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2245          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2246          * invocation might not even be necessary.
2247          *
2248          * That's why we don't do anything here except remember the
2249          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2250          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2251          * and when we know whether the fault was overall successful.
2252          */
2253         css_get(&memcg->css);
2254         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2255         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2256         current->memcg_oom.order = order;
2257 }
2258
2259 /**
2260  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2261  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2262  *
2263  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2264  * handler was enabled.
2265  *
2266  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2267  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2268  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2269  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2270  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2271  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2272  *
2273  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2274  * completed, %false otherwise.
2275  */
2276 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2277 {
2278         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2279         struct oom_wait_info owait;
2280         bool locked;
2281
2282         /* OOM is global, do not handle */
2283         if (!memcg)
2284                 return false;
2285
2286         if (!handle)
2287                 goto cleanup;
2288
2289         owait.memcg = memcg;
2290         owait.wait.flags = 0;
2291         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2292         owait.wait.private = current;
2293         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2294
2295         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2296         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2297
2298         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2299
2300         if (locked)
2301                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2302
2303         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2304                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2305                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2306                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2307                                          current->memcg_oom.order);
2308         } else {
2309                 schedule();
2310                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2311                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2312         }
2313
2314         if (locked) {
2315                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2316                 /*
2317                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2318                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2319                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2320                  */
2321                 memcg_oom_recover(memcg);
2322         }
2323 cleanup:
2324         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2325         css_put(&memcg->css);
2326         return true;
2327 }
2328
2329 /*
2330  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
2331  * generalized to update other statistics as well.
2332  *
2333  * Notes: Race condition
2334  *
2335  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
2336  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2337  * to do so _always_.
2338  *
2339  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2340  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2341  * are no race with "charge".
2342  *
2343  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2344  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2345  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2346  * by flags.
2347  *
2348  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2349  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
2350  * If there is, we take a lock.
2351  */
2352
2353 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2354                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2355 {
2356         struct mem_cgroup *memcg;
2357         struct page_cgroup *pc;
2358
2359         pc = lookup_page_cgroup(page);
2360 again:
2361         memcg = pc->mem_cgroup;
2362         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2363                 return;
2364         /*
2365          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2366          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2367          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2368          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
2369          */
2370         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
2371                 return;
2372
2373         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2374         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2375                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2376                 goto again;
2377         }
2378         *locked = true;
2379 }
2380
2381 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2382 {
2383         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2384
2385         /*
2386          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2387          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2388          * should take move_lock_mem_cgroup().
2389          */
2390         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2391 }
2392
2393 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2394                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2395 {
2396         struct mem_cgroup *memcg;
2397         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2398         unsigned long uninitialized_var(flags);
2399
2400         if (mem_cgroup_disabled())
2401                 return;
2402
2403         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2404         memcg = pc->mem_cgroup;
2405         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2406                 return;
2407
2408         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2409 }
2410
2411 /*
2412  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2413  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2414  */
2415 #define CHARGE_BATCH    32U
2416 struct memcg_stock_pcp {
2417         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2418         unsigned int nr_pages;
2419         struct work_struct work;
2420         unsigned long flags;
2421 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2422 };
2423 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2424 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2425
2426 /**
2427  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2428  * @memcg: memcg to consume from.
2429  * @nr_pages: how many pages to charge.
2430  *
2431  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2432  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2433  * service an allocation will refill the stock.
2434  *
2435  * returns true if successful, false otherwise.
2436  */
2437 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2438 {
2439         struct memcg_stock_pcp *stock;
2440         bool ret = true;
2441
2442         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2443                 return false;
2444
2445         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2446         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2447                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2448         else /* need to call res_counter_charge */
2449                 ret = false;
2450         put_cpu_var(memcg_stock);
2451         return ret;
2452 }
2453
2454 /*
2455  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2456  */
2457 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2458 {
2459         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2460
2461         if (stock->nr_pages) {
2462                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2463
2464                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2465                 if (do_swap_account)
2466                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2467                 stock->nr_pages = 0;
2468         }
2469         stock->cached = NULL;
2470 }
2471
2472 /*
2473  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2474  * a thread which is pinned to local cpu.
2475  */
2476 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2477 {
2478         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2479         drain_stock(stock);
2480         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2481 }
2482
2483 static void __init memcg_stock_init(void)
2484 {
2485         int cpu;
2486
2487         for_each_possible_cpu(cpu) {
2488                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2489                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2490                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2491         }
2492 }
2493
2494 /*
2495  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2496  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2497  */
2498 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2499 {
2500         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2501
2502         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2503                 drain_stock(stock);
2504                 stock->cached = memcg;
2505         }
2506         stock->nr_pages += nr_pages;
2507         put_cpu_var(memcg_stock);
2508 }
2509
2510 /*
2511  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2512  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2513  * until the work is done.
2514  */
2515 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2516 {
2517         int cpu, curcpu;
2518
2519         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2520         get_online_cpus();
2521         curcpu = get_cpu();
2522         for_each_online_cpu(cpu) {
2523                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2524                 struct mem_cgroup *memcg;
2525
2526                 memcg = stock->cached;
2527                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2528                         continue;
2529                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2530                         continue;
2531                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2532                         if (cpu == curcpu)
2533                                 drain_local_stock(&stock->work);
2534                         else
2535                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2536                 }
2537         }
2538         put_cpu();
2539
2540         if (!sync)
2541                 goto out;
2542
2543         for_each_online_cpu(cpu) {
2544                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2545                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2546                         flush_work(&stock->work);
2547         }
2548 out:
2549         put_online_cpus();
2550 }
2551
2552 /*
2553  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2554  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2555  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2556  * it.
2557  */
2558 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2559 {
2560         /*
2561          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2562          */
2563         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2564                 return;
2565         drain_all_stock(root_memcg, false);
2566         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2567 }
2568
2569 /* This is a synchronous drain interface. */
2570 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2571 {
2572         /* called when force_empty is called */
2573         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2574         drain_all_stock(root_memcg, true);
2575         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2576 }
2577
2578 /*
2579  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2580  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2581  */
2582 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2583 {
2584         int i;
2585
2586         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2587         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2588                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2589
2590                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2591                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2592         }
2593         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2594                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2595
2596                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2597                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2598         }
2599         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2600 }
2601
2602 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2603                                         unsigned long action,
2604                                         void *hcpu)
2605 {
2606         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2607         struct memcg_stock_pcp *stock;
2608         struct mem_cgroup *iter;
2609
2610         if (action == CPU_ONLINE)
2611                 return NOTIFY_OK;
2612
2613         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2614                 return NOTIFY_OK;
2615
2616         for_each_mem_cgroup(iter)
2617                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2618
2619         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2620         drain_stock(stock);
2621         return NOTIFY_OK;
2622 }
2623
2624
2625 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2626 enum {
2627         CHARGE_OK,              /* success */
2628         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2629         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2630         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2631 };
2632
2633 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2634                                 unsigned int nr_pages, unsigned int min_pages,
2635                                 bool invoke_oom)
2636 {
2637         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2638         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2639         struct res_counter *fail_res;
2640         unsigned long flags = 0;
2641         int ret;
2642
2643         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2644
2645         if (likely(!ret)) {
2646                 if (!do_swap_account)
2647                         return CHARGE_OK;
2648                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2649                 if (likely(!ret))
2650                         return CHARGE_OK;
2651
2652                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2653                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2654                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2655         } else
2656                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2657         /*
2658          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2659          * single page instead.
2660          */
2661         if (nr_pages > min_pages)
2662                 return CHARGE_RETRY;
2663
2664         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2665                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2666
2667         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2668                 return CHARGE_NOMEM;
2669
2670         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2671         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2672                 return CHARGE_RETRY;
2673         /*
2674          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2675          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2676          * before killing the task.
2677          *
2678          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2679          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2680          * to regular pages anyway in case of failure.
2681          */
2682         if (nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) && ret)
2683                 return CHARGE_RETRY;
2684
2685         /*
2686          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2687          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2688          */
2689         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2690                 return CHARGE_RETRY;
2691
2692         if (invoke_oom)
2693                 mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize));
2694
2695         return CHARGE_NOMEM;
2696 }
2697
2698 /*
2699  * __mem_cgroup_try_charge() does
2700  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2701  * 2. update res_counter
2702  * 3. call memory reclaim if necessary.
2703  *
2704  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2705  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2706  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2707  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2708  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2709  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2710  *
2711  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2712  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2713  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2714  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2715  *
2716  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2717  * the oom-killer can be invoked.
2718  */
2719 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2720                                    gfp_t gfp_mask,
2721                                    unsigned int nr_pages,
2722                                    struct mem_cgroup **ptr,
2723                                    bool oom)
2724 {
2725         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2726         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2727         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2728         int ret;
2729
2730         /*
2731          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2732          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2733          * MEMDIE process.
2734          */
2735         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2736                      || fatal_signal_pending(current)))
2737                 goto bypass;
2738
2739         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2740                 goto nomem;
2741
2742         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2743                 oom = false;
2744
2745         /*
2746          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2747          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2748          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2749          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2750          */
2751         if (!*ptr && !mm)
2752                 *ptr = root_mem_cgroup;
2753 again:
2754         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2755                 memcg = *ptr;
2756                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2757                         goto done;
2758                 if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2759                         goto done;
2760                 css_get(&memcg->css);
2761         } else {
2762                 struct task_struct *p;
2763
2764                 rcu_read_lock();
2765                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2766                 /*
2767                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2768                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2769                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2770                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2771                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2772                  * small race, here.
2773                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2774                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2775                  */
2776                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2777                 if (!memcg)
2778                         memcg = root_mem_cgroup;
2779                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2780                         rcu_read_unlock();
2781                         goto done;
2782                 }
2783                 if (consume_stock(memcg, nr_pages)) {
2784                         /*
2785                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2786                          * But considering how consume_stok works, it's not
2787                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2788                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2789                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2790                          * calling consume_stock().
2791                          */
2792                         rcu_read_unlock();
2793                         goto done;
2794                 }
2795                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2796                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2797                         rcu_read_unlock();
2798                         goto again;
2799                 }
2800                 rcu_read_unlock();
2801         }
2802
2803         do {
2804                 bool invoke_oom = oom && !nr_oom_retries;
2805
2806                 /* If killed, bypass charge */
2807                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2808                         css_put(&memcg->css);
2809                         goto bypass;
2810                 }
2811
2812                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch,
2813                                            nr_pages, invoke_oom);
2814                 switch (ret) {
2815                 case CHARGE_OK:
2816                         break;
2817                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2818                         batch = nr_pages;
2819                         css_put(&memcg->css);
2820                         memcg = NULL;
2821                         goto again;
2822                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2823                         css_put(&memcg->css);
2824                         goto nomem;
2825                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2826                         if (!oom || invoke_oom) {
2827                                 css_put(&memcg->css);
2828                                 goto nomem;
2829                         }
2830                         nr_oom_retries--;
2831                         break;
2832                 }
2833         } while (ret != CHARGE_OK);
2834
2835         if (batch > nr_pages)
2836                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2837         css_put(&memcg->css);
2838 done:
2839         *ptr = memcg;
2840         return 0;
2841 nomem:
2842         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2843                 *ptr = NULL;
2844                 return -ENOMEM;
2845         }
2846 bypass:
2847         *ptr = root_mem_cgroup;
2848         return -EINTR;
2849 }
2850
2851 /*
2852  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2853  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2854  * gotten by try_charge().
2855  */
2856 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2857                                        unsigned int nr_pages)
2858 {
2859         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2860                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2861
2862                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2863                 if (do_swap_account)
2864                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2865         }
2866 }
2867
2868 /*
2869  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2870  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2871  */
2872 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2873                                         unsigned int nr_pages)
2874 {
2875         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2876
2877         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2878                 return;
2879
2880         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2881         if (do_swap_account)
2882                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2883                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2884 }
2885
2886 /*
2887  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2888  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling css_tryget if
2889  * the mem_cgroup is used for charging. (dropping refcnt from swap can be
2890  * called against removed memcg.)
2891  */
2892 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2893 {
2894         /* ID 0 is unused ID */
2895         if (!id)
2896                 return NULL;
2897         return mem_cgroup_from_id(id);
2898 }
2899
2900 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2901 {
2902         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2903         struct page_cgroup *pc;
2904         unsigned short id;
2905         swp_entry_t ent;
2906
2907         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2908
2909         pc = lookup_page_cgroup(page);
2910         lock_page_cgroup(pc);
2911         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2912                 memcg = pc->mem_cgroup;
2913                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2914                         memcg = NULL;
2915         } else if (PageSwapCache(page)) {
2916                 ent.val = page_private(page);
2917                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2918                 rcu_read_lock();
2919                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2920                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2921                         memcg = NULL;
2922                 rcu_read_unlock();
2923         }
2924         unlock_page_cgroup(pc);
2925         return memcg;
2926 }
2927
2928 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2929                                        struct page *page,
2930                                        unsigned int nr_pages,
2931                                        enum charge_type ctype,
2932                                        bool lrucare)
2933 {
2934         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2935         struct zone *uninitialized_var(zone);
2936         struct lruvec *lruvec;
2937         bool was_on_lru = false;
2938         bool anon;
2939
2940         lock_page_cgroup(pc);
2941         VM_BUG_ON_PAGE(PageCgroupUsed(pc), page);
2942         /*
2943          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2944          * accessed by any other context at this point.
2945          */
2946
2947         /*
2948          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2949          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2950          */
2951         if (lrucare) {
2952                 zone = page_zone(page);
2953                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2954                 if (PageLRU(page)) {
2955                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2956                         ClearPageLRU(page);
2957                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2958                         was_on_lru = true;
2959                 }
2960         }
2961
2962         pc->mem_cgroup = memcg;
2963         /*
2964          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2965          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2966          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2967          * before USED bit, we need memory barrier here.
2968          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2969          */
2970         smp_wmb();
2971         SetPageCgroupUsed(pc);
2972
2973         if (lrucare) {
2974                 if (was_on_lru) {
2975                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2976                         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2977                         SetPageLRU(page);
2978                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2979                 }
2980                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2981         }
2982
2983         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2984                 anon = true;
2985         else
2986                 anon = false;
2987
2988         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2989         unlock_page_cgroup(pc);
2990
2991         /*
2992          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2993          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2994          * if they exceeds softlimit.
2995          */
2996         memcg_check_events(memcg, page);
2997 }
2998
2999 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3000
3001 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3002 static DEFINE_MUTEX(activate_kmem_mutex);
3003
3004 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3005 {
3006         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
3007                 memcg_kmem_is_active(memcg);
3008 }
3009
3010 /*
3011  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
3012  * in the memcg_cache_params struct.
3013  */
3014 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
3015 {
3016         struct kmem_cache *cachep;
3017
3018         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
3019         cachep = p->root_cache;
3020         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
3021 }
3022
3023 #ifdef CONFIG_SLABINFO
3024 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
3025 {
3026         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3027         struct memcg_cache_params *params;
3028
3029         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3030                 return -EIO;
3031
3032         print_slabinfo_header(m);
3033
3034         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3035         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
3036                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
3037         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3038
3039         return 0;
3040 }
3041 #endif
3042
3043 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
3044 {
3045         struct res_counter *fail_res;
3046         struct mem_cgroup *_memcg;
3047         int ret = 0;
3048
3049         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
3050         if (ret)
3051                 return ret;
3052
3053         _memcg = memcg;
3054         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp, size >> PAGE_SHIFT,
3055                                       &_memcg, oom_gfp_allowed(gfp));
3056
3057         if (ret == -EINTR)  {
3058                 /*
3059                  * __mem_cgroup_try_charge() chosed to bypass to root due to
3060                  * OOM kill or fatal signal.  Since our only options are to
3061                  * either fail the allocation or charge it to this cgroup, do
3062                  * it as a temporary condition. But we can't fail. From a
3063                  * kmem/slab perspective, the cache has already been selected,
3064                  * by mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
3065                  * our minds.
3066                  *
3067                  * This condition will only trigger if the task entered
3068                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed during
3069                  * __mem_cgroup_try_charge() above. Tasks that were already
3070                  * dying when the allocation triggers should have been already
3071                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
3072                  */
3073                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
3074                 if (do_swap_account)
3075                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
3076                                                   &fail_res);
3077                 ret = 0;
3078         } else if (ret)
3079                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
3080
3081         return ret;
3082 }
3083
3084 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
3085 {
3086         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
3087         if (do_swap_account)
3088                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
3089
3090         /* Not down to 0 */
3091         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
3092                 return;
3093
3094         /*
3095          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
3096          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
3097          * outliving the memcg existence.
3098          *
3099          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
3100          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
3101          */
3102         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
3103                 css_put(&memcg->css);
3104 }
3105
3106 /*
3107  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
3108  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
3109  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
3110  */
3111 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
3112 {
3113         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
3114 }
3115
3116 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
3117 {
3118         ssize_t size;
3119         if (num_groups <= 0)
3120                 return 0;
3121
3122         size = 2 * num_groups;
3123         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
3124                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
3125         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
3126                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
3127
3128         return size;
3129 }
3130
3131 /*
3132  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
3133  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
3134  * calling this.
3135  */
3136 void memcg_update_array_size(int num)
3137 {
3138         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
3139                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
3140 }
3141
3142 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w);
3143
3144 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
3145 {
3146         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
3147
3148         VM_BUG_ON(!is_root_cache(s));
3149
3150         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
3151                 int i;
3152                 struct memcg_cache_params *new_params;
3153                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
3154
3155                 size *= sizeof(void *);
3156                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3157
3158                 new_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3159                 if (!new_params)
3160                         return -ENOMEM;
3161
3162                 new_params->is_root_cache = true;
3163
3164                 /*
3165                  * There is the chance it will be bigger than
3166                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3167                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3168                  * have a bigger array.
3169                  *
3170                  * But if that is the case, the data after
3171                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3172                  */
3173                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3174                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3175                                 continue;
3176                         new_params->memcg_caches[i] =
3177                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3178                 }
3179
3180                 /*
3181                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3182                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3183                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3184                  *
3185                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3186                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3187                  * anyway.
3188                  */
3189                 rcu_assign_pointer(s->memcg_params, new_params);
3190                 if (cur_params)
3191                         kfree_rcu(cur_params, rcu_head);
3192         }
3193         return 0;
3194 }
3195
3196 int memcg_alloc_cache_params(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3197                              struct kmem_cache *root_cache)
3198 {
3199         size_t size;
3200
3201         if (!memcg_kmem_enabled())
3202                 return 0;
3203
3204         if (!memcg) {
3205                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3206                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3207         } else
3208                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3209
3210         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3211         if (!s->memcg_params)
3212                 return -ENOMEM;
3213
3214         if (memcg) {
3215                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3216                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3217                 INIT_WORK(&s->memcg_params->destroy,
3218                                 kmem_cache_destroy_work_func);
3219         } else
3220                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3221
3222         return 0;
3223 }
3224
3225 void memcg_free_cache_params(struct kmem_cache *s)
3226 {
3227         kfree(s->memcg_params);
3228 }
3229
3230 void memcg_register_cache(struct kmem_cache *s)
3231 {
3232         struct kmem_cache *root;
3233         struct mem_cgroup *memcg;
3234         int id;
3235
3236         if (is_root_cache(s))
3237                 return;
3238
3239         /*
3240          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3241          * array while we are modifying it.
3242          */
3243         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3244
3245         root = s->memcg_params->root_cache;
3246         memcg = s->memcg_params->memcg;
3247         id = memcg_cache_id(memcg);
3248
3249         css_get(&memcg->css);
3250
3251
3252         /*
3253          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
3254          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
3255          * initialized.
3256          */
3257         smp_wmb();
3258
3259         /*
3260          * Initialize the pointer to this cache in its parent's memcg_params
3261          * before adding it to the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3262          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3263          */
3264         VM_BUG_ON(root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3265         root->memcg_params->memcg_caches[id] = s;
3266
3267         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3268         list_add(&s->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3269         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3270 }
3271
3272 void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *s)
3273 {
3274         struct kmem_cache *root;
3275         struct mem_cgroup *memcg;
3276         int id;
3277
3278         if (is_root_cache(s))
3279                 return;
3280
3281         /*
3282          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3283          * array while we are modifying it.
3284          */
3285         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3286
3287         root = s->memcg_params->root_cache;
3288         memcg = s->memcg_params->memcg;
3289         id = memcg_cache_id(memcg);
3290
3291         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3292         list_del(&s->memcg_params->list);
3293         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3294
3295         /*
3296          * Clear the pointer to this cache in its parent's memcg_params only
3297          * after removing it from the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3298          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3299          */
3300         VM_BUG_ON(!root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3301         root->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3302
3303         css_put(&memcg->css);
3304 }
3305
3306 /*
3307  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3308  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3309  * enqueing new caches to be created.
3310  *
3311  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3312  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3313  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3314  * objects during debug.
3315  *
3316  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3317  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3318  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3319  * cache again, failing at the same point.
3320  *
3321  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3322  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3323  * inside the following two functions.
3324  */
3325 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3326 {
3327         VM_BUG_ON(!current->mm);
3328         current->memcg_kmem_skip_account++;
3329 }
3330
3331 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3332 {
3333         VM_BUG_ON(!current->mm);
3334         current->memcg_kmem_skip_account--;
3335 }
3336
3337 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w)
3338 {
3339         struct kmem_cache *cachep;
3340         struct memcg_cache_params *p;
3341
3342         p = container_of(w, struct memcg_cache_params, destroy);
3343
3344         cachep = memcg_params_to_cache(p);
3345
3346         /*
3347          * If we get down to 0 after shrink, we could delete right away.
3348          * However, memcg_release_pages() already puts us back in the workqueue
3349          * in that case. If we proceed deleting, we'll get a dangling
3350          * reference, and removing the object from the workqueue in that case
3351          * is unnecessary complication. We are not a fast path.
3352          *
3353          * Note that this case is fundamentally different from racing with
3354          * shrink_slab(): if memcg_cgroup_destroy_cache() is called in
3355          * kmem_cache_shrink, not only we would be reinserting a dead cache
3356          * into the queue, but doing so from inside the worker racing to
3357          * destroy it.
3358          *
3359          * So if we aren't down to zero, we'll just schedule a worker and try
3360          * again
3361          */
3362         if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) != 0)
3363                 kmem_cache_shrink(cachep);
3364         else
3365                 kmem_cache_destroy(cachep);
3366 }
3367
3368 void mem_cgroup_destroy_cache(struct kmem_cache *cachep)
3369 {
3370         if (!cachep->memcg_params->dead)
3371                 return;
3372
3373         /*
3374          * There are many ways in which we can get here.
3375          *
3376          * We can get to a memory-pressure situation while the delayed work is
3377          * still pending to run. The vmscan shrinkers can then release all
3378          * cache memory and get us to destruction. If this is the case, we'll
3379          * be executed twice, which is a bug (the second time will execute over
3380          * bogus data). In this case, cancelling the work should be fine.
3381          *
3382          * But we can also get here from the worker itself, if
3383          * kmem_cache_shrink is enough to shake all the remaining objects and
3384          * get the page count to 0. In this case, we'll deadlock if we try to
3385          * cancel the work (the worker runs with an internal lock held, which
3386          * is the same lock we would hold for cancel_work_sync().)
3387          *
3388          * Since we can't possibly know who got us here, just refrain from
3389          * running if there is already work pending
3390          */
3391         if (work_pending(&cachep->memcg_params->destroy))
3392                 return;
3393         /*
3394          * We have to defer the actual destroying to a workqueue, because
3395          * we might currently be in a context that cannot sleep.
3396          */
3397         schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3398 }
3399
3400 static struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3401                                                   struct kmem_cache *s)
3402 {
3403         struct kmem_cache *new = NULL;
3404         static char *tmp_name = NULL;
3405         static DEFINE_MUTEX(mutex);     /* protects tmp_name */
3406
3407         BUG_ON(!memcg_can_account_kmem(memcg));
3408
3409         mutex_lock(&mutex);
3410         /*
3411          * kmem_cache_create_memcg duplicates the given name and
3412          * cgroup_name for this name requires RCU context.
3413          * This static temporary buffer is used to prevent from
3414          * pointless shortliving allocation.
3415          */
3416         if (!tmp_name) {
3417                 tmp_name = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3418                 if (!tmp_name)
3419                         goto out;
3420         }
3421
3422         rcu_read_lock();
3423         snprintf(tmp_name, PATH_MAX, "%s(%d:%s)", s->name,
3424                          memcg_cache_id(memcg), cgroup_name(memcg->css.cgroup));
3425         rcu_read_unlock();
3426
3427         new = kmem_cache_create_memcg(memcg, tmp_name, s->object_size, s->align,
3428                                       (s->flags & ~SLAB_PANIC), s->ctor, s);
3429         if (new)
3430                 new->allocflags |= __GFP_KMEMCG;
3431         else
3432                 new = s;
3433 out:
3434         mutex_unlock(&mutex);
3435         return new;
3436 }
3437
3438 void kmem_cache_destroy_memcg_children(struct kmem_cache *s)
3439 {
3440         struct kmem_cache *c;
3441         int i;
3442
3443         if (!s->memcg_params)
3444                 return;
3445         if (!s->memcg_params->is_root_cache)
3446                 return;
3447
3448         /*
3449          * If the cache is being destroyed, we trust that there is no one else
3450          * requesting objects from it. Even if there are, the sanity checks in
3451          * kmem_cache_destroy should caught this ill-case.
3452          *
3453          * Still, we don't want anyone else freeing memcg_caches under our
3454          * noses, which can happen if a new memcg comes to life. As usual,
3455          * we'll take the activate_kmem_mutex to protect ourselves against
3456          * this.
3457          */
3458         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
3459         for_each_memcg_cache_index(i) {
3460                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3461                 if (!c)
3462                         continue;
3463
3464                 /*
3465                  * We will now manually delete the caches, so to avoid races
3466                  * we need to cancel all pending destruction workers and
3467                  * proceed with destruction ourselves.
3468                  *
3469                  * kmem_cache_destroy() will call kmem_cache_shrink internally,
3470                  * and that could spawn the workers again: it is likely that
3471                  * the cache still have active pages until this very moment.
3472                  * This would lead us back to mem_cgroup_destroy_cache.
3473                  *
3474                  * But that will not execute at all if the "dead" flag is not
3475                  * set, so flip it down to guarantee we are in control.
3476                  */
3477                 c->memcg_params->dead = false;
3478                 cancel_work_sync(&c->memcg_params->destroy);
3479                 kmem_cache_destroy(c);
3480         }
3481         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
3482 }
3483
3484 struct create_work {
3485         struct mem_cgroup *memcg;
3486         struct kmem_cache *cachep;
3487         struct work_struct work;
3488 };
3489
3490 static void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3491 {
3492         struct kmem_cache *cachep;
3493         struct memcg_cache_params *params;
3494
3495         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3496                 return;
3497
3498         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3499         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3500                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3501                 cachep->memcg_params->dead = true;
3502                 schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3503         }
3504         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3505 }
3506
3507 static void memcg_create_cache_work_func(struct work_struct *w)
3508 {
3509         struct create_work *cw;
3510
3511         cw = container_of(w, struct create_work, work);
3512         memcg_create_kmem_cache(cw->memcg, cw->cachep);
3513         css_put(&cw->memcg->css);
3514         kfree(cw);
3515 }
3516
3517 /*
3518  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3519  */
3520 static void __memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3521                                          struct kmem_cache *cachep)
3522 {
3523         struct create_work *cw;
3524
3525         cw = kmalloc(sizeof(struct create_work), GFP_NOWAIT);
3526         if (cw == NULL) {
3527                 css_put(&memcg->css);
3528                 return;
3529         }
3530
3531         cw->memcg = memcg;
3532         cw->cachep = cachep;
3533
3534         INIT_WORK(&cw->work, memcg_create_cache_work_func);
3535         schedule_work(&cw->work);
3536 }
3537
3538 static void memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3539                                        struct kmem_cache *cachep)
3540 {
3541         /*
3542          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3543          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3544          * in __memcg_create_cache_enqueue will recurse.
3545          *
3546          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3547          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3548          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3549          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3550          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3551          */
3552         memcg_stop_kmem_account();
3553         __memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3554         memcg_resume_kmem_account();
3555 }
3556 /*
3557  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3558  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3559  *
3560  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3561  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3562  * in a workqueue.
3563  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3564  * the original cache.
3565  *
3566  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3567  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3568  */
3569 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3570                                           gfp_t gfp)
3571 {
3572         struct mem_cgroup *memcg;
3573         struct kmem_cache *memcg_cachep;
3574
3575         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3576         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3577
3578         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3579                 return cachep;
3580
3581         rcu_read_lock();
3582         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3583
3584         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3585                 goto out;
3586
3587         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
3588         if (likely(memcg_cachep)) {
3589                 cachep = memcg_cachep;
3590                 goto out;
3591         }
3592
3593         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3594         if (!css_tryget(&memcg->css))
3595                 goto out;
3596         rcu_read_unlock();
3597
3598         /*
3599          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3600          * context), we could be be predictable and return right away.
3601          * This would guarantee that the allocation being performed
3602          * already belongs in the new cache.
3603          *
3604          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3605          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3606          * kmem_cache_dup, this means no further allocation could happen
3607          * with the slab_mutex held.
3608          *
3609          * Also, because cache creation issue get_online_cpus(), this
3610          * creates a lock chain: memcg_slab_mutex -> cpu_hotplug_mutex,
3611          * that ends up reversed during cpu hotplug. (cpuset allocates
3612          * a bunch of GFP_KERNEL memory during cpuup). Due to all that,
3613          * better to defer everything.
3614          */
3615         memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3616         return cachep;
3617 out:
3618         rcu_read_unlock();
3619         return cachep;
3620 }
3621 EXPORT_SYMBOL(__memcg_kmem_get_cache);
3622
3623 /*
3624  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3625  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3626  * need a further commit step to do the final arrangements.
3627  *
3628  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3629  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3630  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3631  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3632  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3633  * the compiled-out case as well.
3634  *
3635  * Returning true means the allocation is possible.
3636  */
3637 bool
3638 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3639 {
3640         struct mem_cgroup *memcg;
3641         int ret;
3642
3643         *_memcg = NULL;
3644
3645         /*
3646          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3647          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3648          * check here, since direct calls to the page allocator that are marked
3649          * with GFP_KMEMCG only happen outside memcg core. We are mostly
3650          * concerned with cache allocations, and by having this test at
3651          * memcg_kmem_get_cache, we are already able to relay the allocation to
3652          * the root cache and bypass the memcg cache altogether.
3653          *
3654          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3655          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3656          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3657          * the SLUB allocator:
3658          *
3659          *      memcg_stop_kmem_account();
3660          *      kmalloc(<large_number>)
3661          *      memcg_resume_kmem_account();
3662          *
3663          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3664          * since it will drive us directly to this function without passing
3665          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3666          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3667          * cache arrays. We bring this test here.
3668          */
3669         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3670                 return true;
3671
3672         memcg = try_get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3673
3674         /*
3675          * very rare case described in mem_cgroup_from_task. Unfortunately there
3676          * isn't much we can do without complicating this too much, and it would
3677          * be gfp-dependent anyway. Just let it go
3678          */
3679         if (unlikely(!memcg))
3680                 return true;
3681
3682         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3683                 css_put(&memcg->css);
3684                 return true;
3685         }
3686
3687         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3688         if (!ret)
3689                 *_memcg = memcg;
3690
3691         css_put(&memcg->css);
3692         return (ret == 0);
3693 }
3694
3695 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3696                               int order)
3697 {
3698         struct page_cgroup *pc;
3699
3700         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3701
3702         /* The page allocation failed. Revert */
3703         if (!page) {
3704                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3705                 return;
3706         }
3707
3708         pc = lookup_page_cgroup(page);
3709         lock_page_cgroup(pc);
3710         pc->mem_cgroup = memcg;
3711         SetPageCgroupUsed(pc);
3712         unlock_page_cgroup(pc);
3713 }
3714
3715 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3716 {
3717         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3718         struct page_cgroup *pc;
3719
3720
3721         pc = lookup_page_cgroup(page);
3722         /*
3723          * Fast unlocked return. Theoretically might have changed, have to
3724          * check again after locking.
3725          */
3726         if (!PageCgroupUsed(pc))
3727                 return;
3728
3729         lock_page_cgroup(pc);
3730         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3731                 memcg = pc->mem_cgroup;
3732                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3733         }
3734         unlock_page_cgroup(pc);
3735
3736         /*
3737          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3738          * is a valid allocation
3739          */
3740         if (!memcg)
3741                 return;
3742
3743         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3744         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3745 }
3746 #else
3747 static inline void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3748 {
3749 }
3750 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3751
3752 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3753
3754 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
3755 /*
3756  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3757  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3758  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3759  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3760  */
3761 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3762 {
3763         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3764         struct page_cgroup *pc;
3765         struct mem_cgroup *memcg;
3766         int i;
3767
3768         if (mem_cgroup_disabled())
3769                 return;
3770
3771         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3772         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3773                 pc = head_pc + i;
3774                 pc->mem_cgroup = memcg;
3775                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
3776                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
3777         }
3778         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3779                        HPAGE_PMD_NR);
3780 }
3781 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3782
3783 static inline
3784 void mem_cgroup_move_account_page_stat(struct mem_cgroup *from,
3785                                         struct mem_cgroup *to,
3786                                         unsigned int nr_pages,
3787                                         enum mem_cgroup_stat_index idx)
3788 {
3789         /* Update stat data for mem_cgroup */
3790         preempt_disable();
3791         __this_cpu_sub(from->stat->count[idx], nr_pages);
3792         __this_cpu_add(to->stat->count[idx], nr_pages);
3793         preempt_enable();
3794 }
3795
3796 /**
3797  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3798  * @page: the page
3799  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3800  * @pc: page_cgroup of the page.
3801  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3802  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3803  *
3804  * The caller must confirm following.
3805  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3806  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3807  *
3808  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3809  * from old cgroup.
3810  */
3811 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3812                                    unsigned int nr_pages,
3813                                    struct page_cgroup *pc,
3814                                    struct mem_cgroup *from,
3815                                    struct mem_cgroup *to)
3816 {
3817         unsigned long flags;
3818         int ret;
3819         bool anon = PageAnon(page);
3820
3821         VM_BUG_ON(from == to);
3822         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3823         /*
3824          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3825          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3826          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3827          * hold it.
3828          */
3829         ret = -EBUSY;
3830         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3831                 goto out;
3832
3833         lock_page_cgroup(pc);
3834
3835         ret = -EINVAL;
3836         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3837                 goto unlock;
3838
3839         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3840
3841         if (!anon && page_mapped(page))
3842                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3843                         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
3844
3845         if (PageWriteback(page))
3846                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3847                         MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3848
3849         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, anon, -nr_pages);
3850
3851         /* caller should have done css_get */
3852         pc->mem_cgroup = to;
3853         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, anon, nr_pages);
3854         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3855         ret = 0;
3856 unlock:
3857         unlock_page_cgroup(pc);
3858         /*
3859          * check events
3860          */
3861         memcg_check_events(to, page);
3862         memcg_check_events(from, page);
3863 out:
3864         return ret;
3865 }
3866
3867 /**
3868  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3869  * @page: the page to move
3870  * @pc: page_cgroup of the page
3871  * @child: page's cgroup
3872  *
3873  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3874  * parent (aka use_hierarchy==0).
3875  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3876  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3877  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3878  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3879  * on the next attempt and the call should be retried later.
3880  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3881  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3882  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3883  * LRU or vanish.
3884  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3885  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3886  * disappear in the next attempt.
3887  */
3888 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3889                                   struct page_cgroup *pc,
3890                                   struct mem_cgroup *child)
3891 {
3892         struct mem_cgroup *parent;
3893         unsigned int nr_pages;
3894         unsigned long uninitialized_var(flags);
3895         int ret;
3896
3897         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3898
3899         ret = -EBUSY;
3900         if (!get_page_unless_zero(page))
3901                 goto out;
3902         if (isolate_lru_page(page))
3903                 goto put;
3904
3905         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3906
3907         parent = parent_mem_cgroup(child);
3908         /*
3909          * If no parent, move charges to root cgroup.
3910          */
3911         if (!parent)
3912                 parent = root_mem_cgroup;
3913
3914         if (nr_pages > 1) {
3915                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3916                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3917         }
3918
3919         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3920                                 pc, child, parent);
3921         if (!ret)
3922                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3923
3924         if (nr_pages > 1)
3925                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3926         putback_lru_page(page);
3927 put:
3928         put_page(page);
3929 out:
3930         return ret;
3931 }
3932
3933 /*
3934  * Charge the memory controller for page usage.
3935  * Return
3936  * 0 if the charge was successful
3937  * < 0 if the cgroup is over its limit
3938  */
3939 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
3940                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
3941 {
3942         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3943         unsigned int nr_pages = 1;
3944         bool oom = true;
3945         int ret;
3946
3947         if (PageTransHuge(page)) {
3948                 nr_pages <<= compound_order(page);
3949                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3950                 /*
3951                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
3952                  * fault handler will fall back to regular pages.
3953                  */
3954                 oom = false;
3955         }
3956
3957         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
3958         if (ret == -ENOMEM)
3959                 return ret;
3960         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
3961         return 0;
3962 }
3963
3964 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
3965                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
3966 {
3967         if (mem_cgroup_disabled())
3968                 return 0;
3969         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
3970         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
3971         VM_BUG_ON(!mm);
3972         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
3973                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
3974 }
3975
3976 /*
3977  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
3978  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
3979  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
3980  * "commit()" or removed by "cancel()"
3981  */
3982 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
3983                                           struct page *page,
3984                                           gfp_t mask,
3985                                           struct mem_cgroup **memcgp)
3986 {
3987         struct mem_cgroup *memcg;
3988         struct page_cgroup *pc;
3989         int ret;
3990
3991         pc = lookup_page_cgroup(page);
3992         /*
3993          * Every swap fault against a single page tries to charge the
3994          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
3995          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
3996          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
3997          * in turn serializes uncharging.
3998          */
3999         if (PageCgroupUsed(pc))
4000                 return 0;
4001         if (!do_swap_account)
4002                 goto charge_cur_mm;
4003         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
4004         if (!memcg)
4005                 goto charge_cur_mm;
4006         *memcgp = memcg;
4007         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
4008         css_put(&memcg->css);
4009         if (ret == -EINTR)
4010                 ret = 0;
4011         return ret;
4012 charge_cur_mm:
4013         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
4014         if (ret == -EINTR)
4015                 ret = 0;
4016         return ret;
4017 }
4018
4019 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
4020                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
4021 {
4022         *memcgp = NULL;
4023         if (mem_cgroup_disabled())
4024                 return 0;
4025         /*
4026          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
4027          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
4028          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
4029          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
4030          */
4031         if (!PageSwapCache(page)) {
4032                 int ret;
4033
4034                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
4035                 if (ret == -EINTR)
4036                         ret = 0;
4037                 return ret;
4038         }
4039         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
4040 }
4041
4042 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
4043 {
4044         if (mem_cgroup_disabled())
4045                 return;
4046         if (!memcg)
4047                 return;
4048         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
4049 }
4050
4051 static void
4052 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
4053                                         enum charge_type ctype)
4054 {
4055         if (mem_cgroup_disabled())
4056                 return;
4057         if (!memcg)
4058                 return;
4059
4060         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
4061         /*
4062          * Now swap is on-memory. This means this page may be
4063          * counted both as mem and swap....double count.
4064          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
4065          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
4066          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
4067          */
4068         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
4069                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
4070                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
4071         }
4072 }
4073
4074 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
4075                                      struct mem_cgroup *memcg)
4076 {
4077         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
4078                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4079 }
4080
4081 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
4082                                 gfp_t gfp_mask)
4083 {
4084         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4085         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4086         int ret;
4087
4088         if (mem_cgroup_disabled())
4089                 return 0;
4090         if (PageCompound(page))
4091                 return 0;
4092
4093         if (!PageSwapCache(page))
4094                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
4095         else { /* page is swapcache/shmem */
4096                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
4097                                                      gfp_mask, &memcg);
4098                 if (!ret)
4099                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
4100         }
4101         return ret;
4102 }
4103
4104 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
4105                                    unsigned int nr_pages,
4106                                    const enum charge_type ctype)
4107 {
4108         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
4109         bool uncharge_memsw = true;
4110
4111         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
4112         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
4113                 uncharge_memsw = false;
4114
4115         batch = &current->memcg_batch;
4116         /*
4117          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
4118          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
4119          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
4120          */
4121         if (!batch->memcg)
4122                 batch->memcg = memcg;
4123         /*
4124          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
4125          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
4126          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
4127          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
4128          * because we want to do uncharge as soon as possible.
4129          */
4130
4131         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
4132                 goto direct_uncharge;
4133
4134         if (nr_pages > 1)
4135                 goto direct_uncharge;
4136
4137         /*
4138          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
4139          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
4140          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
4141          */
4142         if (batch->memcg != memcg)
4143                 goto direct_uncharge;
4144         /* remember freed charge and uncharge it later */
4145         batch->nr_pages++;
4146         if (uncharge_memsw)
4147                 batch->memsw_nr_pages++;
4148         return;
4149 direct_uncharge:
4150         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
4151         if (uncharge_memsw)
4152                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
4153         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
4154                 memcg_oom_recover(memcg);
4155 }
4156
4157 /*
4158  * uncharge if !page_mapped(page)
4159  */
4160 static struct mem_cgroup *
4161 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
4162                              bool end_migration)
4163 {
4164         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4165         unsigned int nr_pages = 1;
4166         struct page_cgroup *pc;
4167         bool anon;
4168
4169         if (mem_cgroup_disabled())
4170                 return NULL;
4171
4172         if (PageTransHuge(page)) {
4173                 nr_pages <<= compound_order(page);
4174                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
4175         }
4176         /*
4177          * Check if our page_cgroup is valid
4178          */
4179         pc = lookup_page_cgroup(page);
4180         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
4181                 return NULL;
4182
4183         lock_page_cgroup(pc);
4184
4185         memcg = pc->mem_cgroup;
4186
4187         if (!PageCgroupUsed(pc))
4188                 goto unlock_out;
4189
4190         anon = PageAnon(page);
4191
4192         switch (ctype) {
4193         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
4194                 /*
4195                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
4196                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
4197                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
4198                  */
4199                 anon = true;
4200                 /* fallthrough */
4201         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
4202                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
4203                 if (page_mapped(page))
4204                         goto unlock_out;
4205                 /*
4206                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
4207                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
4208                  * unused post-migration page and so it has to call
4209                  * here with the migration bit still set.  See the
4210                  * res_counter handling below.
4211                  */
4212                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
4213                         goto unlock_out;
4214                 break;
4215         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
4216                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
4217                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
4218                                 goto unlock_out;
4219                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
4220                                 goto unlock_out;
4221                 break;
4222         default:
4223                 break;
4224         }
4225
4226         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, -nr_pages);
4227
4228         ClearPageCgroupUsed(pc);
4229         /*
4230          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
4231          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
4232          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
4233          * special functions.
4234          */
4235
4236         unlock_page_cgroup(pc);
4237         /*
4238          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
4239          * will never be freed, so it's safe to call css_get().
4240          */
4241         memcg_check_events(memcg, page);
4242         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
4243                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
4244                 css_get(&memcg->css);
4245         }
4246         /*
4247          * Migration does not charge the res_counter for the
4248          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
4249          * page that is unused after the migration.
4250          */
4251         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
4252                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
4253
4254         return memcg;
4255
4256 unlock_out:
4257         unlock_page_cgroup(pc);
4258         return NULL;
4259 }
4260
4261 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
4262 {
4263         /* early check. */
4264         if (page_mapped(page))
4265                 return;
4266         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
4267         /*
4268          * If the page is in swap cache, uncharge should be deferred
4269          * to the swap path, which also properly accounts swap usage
4270          * and handles memcg lifetime.
4271          *
4272          * Note that this check is not stable and reclaim may add the
4273          * page to swap cache at any time after this.  However, if the
4274          * page is not in swap cache by the time page->mapcount hits
4275          * 0, there won't be any page table references to the swap
4276          * slot, and reclaim will free it and not actually write the
4277          * page to disk.
4278          */
4279         if (PageSwapCache(page))
4280                 return;
4281         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
4282 }
4283
4284 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
4285 {
4286         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
4287         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping, page);
4288         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
4289 }
4290
4291 /*
4292  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
4293  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
4294  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
4295  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
4296  * This may be called prural(2) times in a context,
4297  */
4298
4299 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
4300 {
4301         current->memcg_batch.do_batch++;
4302         /* We can do nest. */
4303         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
4304                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
4305                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
4306                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
4307         }
4308 }
4309
4310 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
4311 {
4312         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
4313
4314         if (!batch->do_batch)
4315                 return;
4316
4317         batch->do_batch--;
4318         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
4319                 return;
4320
4321         if (!batch->memcg)
4322                 return;
4323         /*
4324          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
4325          * bacause we hide charges behind us.
4326          */
4327         if (batch->nr_pages)
4328                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
4329                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
4330         if (batch->memsw_nr_pages)
4331                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
4332                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
4333         memcg_oom_recover(batch->memcg);
4334         /* forget this pointer (for sanity check) */
4335         batch->memcg = NULL;
4336 }
4337
4338 #ifdef CONFIG_SWAP
4339 /*
4340  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
4341  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
4342  */
4343 void
4344 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
4345 {
4346         struct mem_cgroup *memcg;
4347         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
4348
4349         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
4350                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
4351
4352         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
4353
4354         /*
4355          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
4356          * css_get() was called in uncharge().
4357          */
4358         if (do_swap_account && swapout && memcg)
4359                 swap_cgroup_record(ent, mem_cgroup_id(memcg));
4360 }
4361 #endif
4362
4363 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4364 /*
4365  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
4366  * uncharge "memsw" account.
4367  */
4368 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
4369 {
4370         struct mem_cgroup *memcg;
4371         unsigned short id;
4372
4373         if (!do_swap_account)
4374                 return;
4375
4376         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
4377         rcu_read_lock();
4378         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
4379         if (memcg) {
4380                 /*
4381                  * We uncharge this because swap is freed.
4382                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
4383                  */
4384                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4385                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
4386                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
4387                 css_put(&memcg->css);
4388         }
4389         rcu_read_unlock();
4390 }
4391
4392 /**
4393  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
4394  * @entry: swap entry to be moved
4395  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
4396  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
4397  *
4398  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
4399  * as the mem_cgroup's id of @from.
4400  *
4401  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
4402  *
4403  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
4404  * both res and memsw, and called css_get().
4405  */
4406 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4407                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4408 {
4409         unsigned short old_id, new_id;
4410
4411         old_id = mem_cgroup_id(from);
4412         new_id = mem_cgroup_id(to);
4413
4414         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
4415                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
4416                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
4417                 /*
4418                  * This function is only called from task migration context now.
4419                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
4420                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
4421                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
4422                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
4423                  * refcount of @to might be decreased to 0.
4424                  *
4425                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
4426                  * alive, so we can just call css_get().
4427                  */
4428                 css_get(&to->css);
4429                 return 0;
4430         }
4431         return -EINVAL;
4432 }
4433 #else
4434 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4435                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4436 {
4437         return -EINVAL;
4438 }
4439 #endif
4440
4441 /*
4442  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
4443  * page belongs to.
4444  */
4445 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
4446                                   struct mem_cgroup **memcgp)
4447 {
4448         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4449         unsigned int nr_pages = 1;
4450         struct page_cgroup *pc;
4451         enum charge_type ctype;
4452
4453         *memcgp = NULL;
4454
4455         if (mem_cgroup_disabled())
4456                 return;
4457
4458         if (PageTransHuge(page))
4459                 nr_pages <<= compound_order(page);
4460
4461         pc = lookup_page_cgroup(page);
4462         lock_page_cgroup(pc);
4463         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4464                 memcg = pc->mem_cgroup;
4465                 css_get(&memcg->css);
4466                 /*
4467                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
4468                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
4469                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
4470                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
4471                  * until end_migration() is called
4472                  *
4473                  * Corner Case Thinking
4474                  * A)
4475                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
4476                  * while migration was ongoing.
4477                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
4478                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
4479                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
4480                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
4481                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
4482                  *
4483                  * B)
4484                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
4485                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
4486                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
4487                  * without charging it again.
4488                  *
4489                  * C)
4490                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
4491                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
4492                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
4493                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
4494                  */
4495                 if (PageAnon(page))
4496                         SetPageCgroupMigration(pc);
4497         }
4498         unlock_page_cgroup(pc);
4499         /*
4500          * If the page is not charged at this point,
4501          * we return here.
4502          */
4503         if (!memcg)
4504                 return;
4505
4506         *memcgp = memcg;
4507         /*
4508          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
4509          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
4510          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
4511          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
4512          */
4513         if (PageAnon(page))
4514                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
4515         else
4516                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4517         /*
4518          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
4519          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
4520          * old one and only one page is going to be left afterwards.
4521          */
4522         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, nr_pages, ctype, false);
4523 }
4524
4525 /* remove redundant charge if migration failed*/
4526 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
4527         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
4528 {
4529         struct page *used, *unused;
4530         struct page_cgroup *pc;
4531         bool anon;
4532
4533         if (!memcg)
4534                 return;
4535
4536         if (!migration_ok) {
4537                 used = oldpage;
4538                 unused = newpage;
4539         } else {
4540                 used = newpage;
4541                 unused = oldpage;
4542         }
4543         anon = PageAnon(used);
4544         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
4545                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
4546                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
4547                                      true);
4548         css_put(&memcg->css);
4549         /*
4550          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
4551          * of the page goes down to zero, temporarly.
4552          * Clear the flag and check the page should be charged.
4553          */
4554         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4555         lock_page_cgroup(pc);
4556         ClearPageCgroupMigration(pc);
4557         unlock_page_cgroup(pc);
4558
4559         /*
4560          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
4561          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
4562          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
4563          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
4564          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
4565          * check. (see prepare_charge() also)
4566          */
4567         if (anon)
4568                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
4569 }
4570
4571 /*
4572  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
4573  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
4574  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
4575  */
4576 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
4577                                   struct page *newpage)
4578 {
4579         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4580         struct page_cgroup *pc;
4581         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4582
4583         if (mem_cgroup_disabled())
4584                 return;
4585
4586         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4587         /* fix accounting on old pages */
4588         lock_page_cgroup(pc);
4589         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4590                 memcg = pc->mem_cgroup;
4591                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, oldpage, false, -1);
4592                 ClearPageCgroupUsed(pc);
4593         }
4594         unlock_page_cgroup(pc);
4595
4596         /*
4597          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
4598          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
4599          */
4600         if (!memcg)
4601                 return;
4602         /*
4603          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
4604          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
4605          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
4606          */
4607         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
4608 }
4609
4610 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4611 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
4612 {
4613         struct page_cgroup *pc;
4614
4615         pc = lookup_page_cgroup(page);
4616         /*
4617          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
4618          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
4619          * or when mem_cgroup_disabled().
4620          */
4621         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
4622                 return pc;
4623         return NULL;
4624 }
4625
4626 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
4627 {
4628         if (mem_cgroup_disabled())
4629                 return false;
4630
4631         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
4632 }
4633
4634 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
4635 {
4636         struct page_cgroup *pc;
4637
4638         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
4639         if (pc) {
4640                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
4641                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
4642         }
4643 }
4644 #endif
4645
4646 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4647                                 unsigned long long val)
4648 {
4649         int retry_count;
4650         u64 memswlimit, memlimit;
4651         int ret = 0;
4652         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4653         u64 curusage, oldusage;
4654         int enlarge;
4655
4656         /*
4657          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
4658          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
4659          * of # of children which we should visit in this loop.
4660          */
4661         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
4662
4663         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4664
4665         enlarge = 0;
4666         while (retry_count) {
4667                 if (signal_pending(current)) {
4668                         ret = -EINTR;
4669                         break;
4670                 }
4671                 /*
4672                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4673                  * open coded manner. You see what this really does.
4674                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4675                  */
4676                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4677                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4678                 if (memswlimit < val) {
4679                         ret = -EINVAL;
4680                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4681                         break;
4682                 }
4683
4684                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4685                 if (memlimit < val)
4686                         enlarge = 1;
4687
4688                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
4689                 if (!ret) {
4690                         if (memswlimit == val)
4691                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4692                         else
4693                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4694                 }
4695                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4696
4697                 if (!ret)
4698                         break;
4699
4700                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4701                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4702                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4703                 /* Usage is reduced ? */
4704                 if (curusage >= oldusage)
4705                         retry_count--;
4706                 else
4707                         oldusage = curusage;
4708         }
4709         if (!ret && enlarge)
4710                 memcg_oom_recover(memcg);
4711
4712         return ret;
4713 }
4714
4715 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4716                                         unsigned long long val)
4717 {
4718         int retry_count;
4719         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
4720         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4721         int ret = -EBUSY;
4722         int enlarge = 0;
4723
4724         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
4725         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4726         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4727         while (retry_count) {
4728                 if (signal_pending(current)) {
4729                         ret = -EINTR;
4730                         break;
4731                 }
4732                 /*
4733                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4734                  * open coded manner. You see what this really does.
4735                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4736                  */
4737                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4738                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4739                 if (memlimit > val) {
4740                         ret = -EINVAL;
4741                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4742                         break;
4743                 }
4744                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4745                 if (memswlimit < val)
4746                         enlarge = 1;
4747                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
4748                 if (!ret) {
4749                         if (memlimit == val)
4750                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4751                         else
4752                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4753                 }
4754                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4755
4756                 if (!ret)
4757                         break;
4758
4759                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4760                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
4761                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4762                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4763                 /* Usage is reduced ? */
4764                 if (curusage >= oldusage)
4765                         retry_count--;
4766                 else
4767                         oldusage = curusage;
4768         }
4769         if (!ret && enlarge)
4770                 memcg_oom_recover(memcg);
4771         return ret;
4772 }
4773
4774 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
4775                                             gfp_t gfp_mask,
4776                                             unsigned long *total_scanned)
4777 {
4778         unsigned long nr_reclaimed = 0;
4779         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
4780         unsigned long reclaimed;
4781         int loop = 0;
4782         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
4783         unsigned long long excess;
4784         unsigned long nr_scanned;
4785
4786         if (order > 0)
4787                 return 0;
4788
4789         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
4790         /*
4791          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
4792          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
4793          * pressure
4794          */
4795         do {
4796                 if (next_mz)
4797                         mz = next_mz;
4798                 else
4799                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4800                 if (!mz)
4801                         break;
4802
4803                 nr_scanned = 0;
4804                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
4805                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
4806                 nr_reclaimed += reclaimed;
4807                 *total_scanned += nr_scanned;
4808                 spin_lock(&mctz->lock);
4809
4810                 /*
4811                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
4812                  * it is time to move on to the next cgroup
4813                  */
4814                 next_mz = NULL;
4815                 if (!reclaimed) {
4816                         do {
4817                                 /*
4818                                  * Loop until we find yet another one.
4819                                  *
4820                                  * By the time we get the soft_limit lock
4821                                  * again, someone might have aded the
4822                                  * group back on the RB tree. Iterate to
4823                                  * make sure we get a different mem.
4824                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
4825                                  * NULL if no other cgroup is present on
4826                                  * the tree
4827                                  */
4828                                 next_mz =
4829                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4830                                 if (next_mz == mz)
4831                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
4832                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
4833                                         break;
4834                         } while (1);
4835                 }
4836                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
4837                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
4838                 /*
4839                  * One school of thought says that we should not add
4840                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
4841                  * But our reclaim could return 0, simply because due
4842                  * to priority we are exposing a smaller subset of
4843                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
4844                  * term TODO.
4845                  */
4846                 /* If excess == 0, no tree ops */
4847                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
4848                 spin_unlock(&mctz->lock);
4849                 css_put(&mz->memcg->css);
4850                 loop++;
4851                 /*
4852                  * Could not reclaim anything and there are no more
4853                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
4854                  * reclaiming anything.
4855                  */
4856                 if (!nr_reclaimed &&
4857                         (next_mz == NULL ||
4858                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4859                         break;
4860         } while (!nr_reclaimed);
4861         if (next_mz)
4862                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4863         return nr_reclaimed;
4864 }
4865
4866 /**
4867  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
4868  * @memcg: group to clear
4869  * @node: NUMA node
4870  * @zid: zone id
4871  * @lru: lru to to clear
4872  *
4873  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
4874  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
4875  * group.
4876  */
4877 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
4878                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
4879 {
4880         struct lruvec *lruvec;
4881         unsigned long flags;
4882         struct list_head *list;
4883         struct page *busy;
4884         struct zone *zone;
4885
4886         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
4887         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
4888         list = &lruvec->lists[lru];
4889
4890         busy = NULL;
4891         do {
4892                 struct page_cgroup *pc;
4893                 struct page *page;
4894
4895                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4896                 if (list_empty(list)) {
4897                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4898                         break;
4899                 }
4900                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
4901                 if (busy == page) {
4902                         list_move(&page->lru, list);
4903                         busy = NULL;
4904                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4905                         continue;
4906                 }
4907                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4908
4909                 pc = lookup_page_cgroup(page);
4910
4911                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
4912                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
4913                         busy = page;
4914                         cond_resched();
4915                 } else
4916                         busy = NULL;
4917         } while (!list_empty(list));
4918 }
4919
4920 /*
4921  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
4922  * all the charges and pages to the parent.
4923  * This enables deleting this mem_cgroup.
4924  *
4925  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
4926  */
4927 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
4928 {
4929         int node, zid;
4930         u64 usage;
4931
4932         do {
4933                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
4934                 lru_add_drain_all();
4935                 drain_all_stock_sync(memcg);
4936                 mem_cgroup_start_move(memcg);
4937                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
4938                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4939                                 enum lru_list lru;
4940                                 for_each_lru(lru) {
4941                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
4942                                                         node, zid, lru);
4943                                 }
4944                         }
4945                 }
4946                 mem_cgroup_end_move(memcg);
4947                 memcg_oom_recover(memcg);
4948                 cond_resched();
4949
4950                 /*
4951                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
4952                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
4953                  * expect their value to drop to 0 here.
4954                  * Having res filled up with kmem only is enough.
4955                  *
4956                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
4957                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
4958                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
4959                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
4960                  * charge before adding to the LRU.
4961                  */
4962                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
4963                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
4964         } while (usage > 0);
4965 }
4966
4967 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
4968 {
4969         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
4970         /*
4971          * The lock does not prevent addition or deletion to the list
4972          * of children, but it prevents a new child from being
4973          * initialized based on this parent in css_online(), so it's
4974          * enough to decide whether hierarchically inherited
4975          * attributes can still be changed or not.
4976          */
4977         return memcg->use_hierarchy &&
4978                 !list_empty(&memcg->css.cgroup->children);
4979 }
4980
4981 /*
4982  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
4983  * the rest to the parent.
4984  *
4985  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
4986  */
4987 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
4988 {
4989         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4990         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
4991
4992         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
4993         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
4994                 return -EBUSY;
4995
4996         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
4997         lru_add_drain_all();
4998         /* try to free all pages in this cgroup */
4999         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
5000                 int progress;
5001
5002                 if (signal_pending(current))
5003                         return -EINTR;
5004
5005                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
5006                                                 false);
5007                 if (!progress) {
5008                         nr_retries--;
5009                         /* maybe some writeback is necessary */
5010                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
5011                 }
5012
5013         }
5014         lru_add_drain();
5015         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
5016
5017         return 0;
5018 }
5019
5020 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5021                                         unsigned int event)
5022 {
5023         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5024
5025         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
5026                 return -EINVAL;
5027         return mem_cgroup_force_empty(memcg);
5028 }
5029
5030 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5031                                      struct cftype *cft)
5032 {
5033         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
5034 }
5035
5036 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5037                                       struct cftype *cft, u64 val)
5038 {
5039         int retval = 0;
5040         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5041         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5042
5043         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5044
5045         if (memcg->use_hierarchy == val)
5046                 goto out;
5047
5048         /*
5049          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
5050          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
5051          * occur, provided the current cgroup has no children.
5052          *
5053          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
5054          * set if there are no children.
5055          */
5056         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
5057                                 (val == 1 || val == 0)) {
5058                 if (list_empty(&memcg->css.cgroup->children))
5059                         memcg->use_hierarchy = val;
5060                 else
5061                         retval = -EBUSY;
5062         } else
5063                 retval = -EINVAL;
5064
5065 out:
5066         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5067
5068         return retval;
5069 }
5070
5071
5072 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
5073                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
5074 {
5075         struct mem_cgroup *iter;
5076         long val = 0;
5077
5078         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
5079         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5080                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
5081
5082         if (val < 0) /* race ? */
5083                 val = 0;
5084         return val;
5085 }
5086
5087 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5088 {
5089         u64 val;
5090
5091         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5092                 if (!swap)
5093                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
5094                 else
5095                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
5096         }
5097
5098         /*
5099          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
5100          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
5101          */
5102         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
5103         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
5104
5105         if (swap)
5106                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
5107
5108         return val << PAGE_SHIFT;
5109 }
5110
5111 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
5112                                    struct cftype *cft)
5113 {
5114         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5115         u64 val;
5116         int name;
5117         enum res_type type;
5118
5119         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5120         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5121
5122         switch (type) {
5123         case _MEM:
5124                 if (name == RES_USAGE)
5125                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
5126                 else
5127                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
5128                 break;
5129         case _MEMSWAP:
5130                 if (name == RES_USAGE)
5131                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
5132                 else
5133                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
5134                 break;
5135         case _KMEM:
5136                 val = res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
5137                 break;
5138         default:
5139                 BUG();
5140         }
5141
5142         return val;
5143 }
5144
5145 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5146 /* should be called with activate_kmem_mutex held */
5147 static int __memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5148                                  unsigned long long limit)
5149 {
5150         int err = 0;
5151         int memcg_id;
5152
5153         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
5154                 return 0;
5155
5156         /*
5157          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
5158          * cgroups so let's stop accounting here.
5159          */
5160         memcg_stop_kmem_account();
5161
5162         /*
5163          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
5164          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
5165          * already joined.
5166          *
5167          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
5168          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
5169          * place, which makes the value quite meaningless.
5170          *
5171          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
5172          * of course permitted.
5173          */
5174         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5175         if (cgroup_task_count(memcg->css.cgroup) || memcg_has_children(memcg))
5176                 err = -EBUSY;
5177         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5178         if (err)
5179                 goto out;
5180
5181         memcg_id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
5182                                   0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
5183         if (memcg_id < 0) {
5184                 err = memcg_id;
5185                 goto out;
5186         }
5187
5188         /*
5189          * Make sure we have enough space for this cgroup in each root cache's
5190          * memcg_params.
5191          */
5192         err = memcg_update_all_caches(memcg_id + 1);
5193         if (err)
5194                 goto out_rmid;
5195
5196         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
5197         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
5198         mutex_init(&memcg->slab_caches_mutex);
5199
5200         /*
5201          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
5202          * active bit set yet, so this should succeed.
5203          */
5204         err = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, limit);
5205         VM_BUG_ON(err);
5206
5207         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5208         /*
5209          * Setting the active bit after enabling static branching will
5210          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
5211          * patched.
5212          */
5213         memcg_kmem_set_active(memcg);
5214 out:
5215         memcg_resume_kmem_account();
5216         return err;
5217
5218 out_rmid:
5219         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg_id);
5220         goto out;
5221 }
5222
5223 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5224                                unsigned long long limit)
5225 {
5226         int ret;
5227
5228         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5229         ret = __memcg_activate_kmem(memcg, limit);
5230         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5231         return ret;
5232 }
5233
5234 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5235                                    unsigned long long val)
5236 {
5237         int ret;
5238
5239         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5240                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, val);
5241         else
5242                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5243         return ret;
5244 }
5245
5246 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5247 {
5248         int ret = 0;
5249         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5250
5251         if (!parent)
5252                 return 0;
5253
5254         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5255         /*
5256          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
5257          * after this point, because it has at least one child already.
5258          */
5259         if (memcg_kmem_is_active(parent))
5260                 ret = __memcg_activate_kmem(memcg, RES_COUNTER_MAX);
5261         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5262         return ret;
5263 }
5264 #else
5265 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5266                                    unsigned long long val)
5267 {
5268         return -EINVAL;
5269 }
5270 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
5271
5272 /*
5273  * The user of this function is...
5274  * RES_LIMIT.
5275  */
5276 static int mem_cgroup_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5277                             const char *buffer)
5278 {
5279         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5280         enum res_type type;
5281         int name;
5282         unsigned long long val;
5283         int ret;
5284
5285         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5286         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5287
5288         switch (name) {
5289         case RES_LIMIT:
5290                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
5291                         ret = -EINVAL;
5292                         break;
5293                 }
5294                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
5295                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5296                 if (ret)
5297                         break;
5298                 if (type == _MEM)
5299                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
5300                 else if (type == _MEMSWAP)
5301                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
5302                 else if (type == _KMEM)
5303                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, val);
5304                 else
5305                         return -EINVAL;
5306                 break;
5307         case RES_SOFT_LIMIT:
5308                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5309                 if (ret)
5310                         break;
5311                 /*
5312                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
5313                  * of semantics, for now, we support soft limits for
5314                  * control without swap
5315                  */
5316                 if (type == _MEM)
5317                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
5318                 else
5319                         ret = -EINVAL;
5320                 break;
5321         default:
5322                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
5323                 break;
5324         }
5325         return ret;
5326 }
5327
5328 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5329                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
5330 {
5331         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
5332
5333         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5334         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5335         if (!memcg->use_hierarchy)
5336                 goto out;
5337
5338         while (css_parent(&memcg->css)) {
5339                 memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5340                 if (!memcg->use_hierarchy)
5341                         break;
5342                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5343                 min_limit = min(min_limit, tmp);
5344                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5345                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
5346         }
5347 out:
5348         *mem_limit = min_limit;
5349         *memsw_limit = min_memsw_limit;
5350 }
5351
5352 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup_subsys_state *css, unsigned int event)
5353 {
5354         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5355         int name;
5356         enum res_type type;
5357
5358         type = MEMFILE_TYPE(event);
5359         name = MEMFILE_ATTR(event);
5360
5361         switch (name) {
5362         case RES_MAX_USAGE:
5363                 if (type == _MEM)
5364                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
5365                 else if (type == _MEMSWAP)
5366                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
5367                 else if (type == _KMEM)
5368                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
5369                 else
5370                         return -EINVAL;
5371                 break;
5372         case RES_FAILCNT:
5373                 if (type == _MEM)
5374                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
5375                 else if (type == _MEMSWAP)
5376                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
5377                 else if (type == _KMEM)
5378                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
5379                 else
5380                         return -EINVAL;
5381                 break;
5382         }
5383
5384         return 0;
5385 }
5386
5387 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5388                                         struct cftype *cft)
5389 {
5390         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
5391 }
5392
5393 #ifdef CONFIG_MMU
5394 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5395                                         struct cftype *cft, u64 val)
5396 {
5397         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5398
5399         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
5400                 return -EINVAL;
5401
5402         /*
5403          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
5404          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
5405          * on with stale data. This means that changes to this value will only
5406          * affect task migrations starting after the change.
5407          */
5408         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
5409         return 0;
5410 }
5411 #else
5412 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5413                                         struct cftype *cft, u64 val)
5414 {
5415         return -ENOSYS;
5416 }
5417 #endif
5418
5419 #ifdef CONFIG_NUMA
5420 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5421 {
5422         struct numa_stat {
5423                 const char *name;
5424                 unsigned int lru_mask;
5425         };
5426
5427         static const struct numa_stat stats[] = {
5428                 { "total", LRU_ALL },
5429                 { "file", LRU_ALL_FILE },
5430                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
5431                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
5432         };
5433         const struct numa_stat *stat;
5434         int nid;
5435         unsigned long nr;
5436         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5437
5438         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5439                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
5440                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
5441                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5442                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5443                                                           stat->lru_mask);
5444                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5445                 }
5446                 seq_putc(m, '\n');
5447         }
5448
5449         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5450                 struct mem_cgroup *iter;
5451
5452                 nr = 0;
5453                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5454                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
5455                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
5456                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5457                         nr = 0;
5458                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5459                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
5460                                         iter, nid, stat->lru_mask);
5461                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5462                 }
5463                 seq_putc(m, '\n');
5464         }
5465
5466         return 0;
5467 }
5468 #endif /* CONFIG_NUMA */
5469
5470 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
5471 {
5472         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
5473 }
5474
5475 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5476 {
5477         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5478         struct mem_cgroup *mi;
5479         unsigned int i;
5480
5481         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5482                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5483                         continue;
5484                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
5485                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
5486         }
5487
5488         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
5489                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
5490                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
5491
5492         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5493                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5494                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
5495
5496         /* Hierarchical information */
5497         {
5498                 unsigned long long limit, memsw_limit;
5499                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
5500                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
5501                 if (do_swap_account)
5502                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
5503                                    memsw_limit);
5504         }
5505
5506         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5507                 long long val = 0;
5508
5509                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5510                         continue;
5511                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5512                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
5513                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
5514         }
5515
5516         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
5517                 unsigned long long val = 0;
5518
5519                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5520                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
5521                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
5522                            mem_cgroup_events_names[i], val);
5523         }
5524
5525         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5526                 unsigned long long val = 0;
5527
5528                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5529                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
5530                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
5531         }
5532
5533 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5534         {
5535                 int nid, zid;
5536                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5537                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
5538                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
5539                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
5540
5541                 for_each_online_node(nid)
5542                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
5543                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
5544                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
5545
5546                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
5547                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
5548                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
5549                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
5550                         }
5551                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
5552                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
5553                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
5554                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
5555         }
5556 #endif
5557
5558         return 0;
5559 }
5560
5561 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5562                                       struct cftype *cft)
5563 {
5564         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5565
5566         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
5567 }
5568
5569 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5570                                        struct cftype *cft, u64 val)
5571 {
5572         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5573         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5574
5575         if (val > 100 || !parent)
5576                 return -EINVAL;
5577
5578         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5579
5580         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
5581         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5582                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5583                 return -EINVAL;
5584         }
5585
5586         memcg->swappiness = val;
5587
5588         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5589
5590         return 0;
5591 }
5592
5593 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5594 {
5595         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
5596         u64 usage;
5597         int i;
5598
5599         rcu_read_lock();
5600         if (!swap)
5601                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
5602         else
5603                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
5604
5605         if (!t)
5606                 goto unlock;
5607
5608         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
5609
5610         /*
5611          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
5612          * If it's not true, a threshold was crossed after last
5613          * call of __mem_cgroup_threshold().
5614          */
5615         i = t->current_threshold;
5616
5617         /*
5618          * Iterate backward over array of thresholds starting from
5619          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
5620          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
5621          * only one element of the array here.
5622          */
5623         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
5624                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5625
5626         /* i = current_threshold + 1 */
5627         i++;
5628
5629         /*
5630          * Iterate forward over array of thresholds starting from
5631          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
5632          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
5633          * only one element of the array here.
5634          */
5635         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
5636                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5637
5638         /* Update current_threshold */
5639         t->current_threshold = i - 1;
5640 unlock:
5641         rcu_read_unlock();
5642 }
5643
5644 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
5645 {
5646         while (memcg) {
5647                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
5648                 if (do_swap_account)
5649                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
5650
5651                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5652         }
5653 }
5654
5655 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
5656 {
5657         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
5658         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
5659
5660         if (_a->threshold > _b->threshold)
5661                 return 1;
5662
5663         if (_a->threshold < _b->threshold)
5664                 return -1;
5665
5666         return 0;
5667 }
5668
5669 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
5670 {
5671         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
5672
5673         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
5674                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
5675         return 0;
5676 }
5677
5678 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
5679 {
5680         struct mem_cgroup *iter;
5681
5682         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5683                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
5684 }
5685
5686 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5687         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
5688 {
5689         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5690         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5691         u64 threshold, usage;
5692         int i, size, ret;
5693
5694         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
5695         if (ret)
5696                 return ret;
5697
5698         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5699
5700         if (type == _MEM)
5701                 thresholds = &memcg->thresholds;
5702         else if (type == _MEMSWAP)
5703                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5704         else
5705                 BUG();
5706
5707         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5708
5709         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
5710         if (thresholds->primary)
5711                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5712
5713         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
5714
5715         /* Allocate memory for new array of thresholds */
5716         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5717                         GFP_KERNEL);
5718         if (!new) {
5719                 ret = -ENOMEM;
5720                 goto unlock;
5721         }
5722         new->size = size;
5723
5724         /* Copy thresholds (if any) to new array */
5725         if (thresholds->primary) {
5726                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
5727                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
5728         }
5729
5730         /* Add new threshold */
5731         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
5732         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
5733
5734         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
5735         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5736                         compare_thresholds, NULL);
5737
5738         /* Find current threshold */
5739         new->current_threshold = -1;
5740         for (i = 0; i < size; i++) {
5741                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
5742                         /*
5743                          * new->current_threshold will not be used until
5744                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5745                          * it here.
5746                          */
5747                         ++new->current_threshold;
5748                 } else
5749                         break;
5750         }
5751
5752         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
5753         kfree(thresholds->spare);
5754         thresholds->spare = thresholds->primary;
5755
5756         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5757
5758         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5759         synchronize_rcu();
5760
5761 unlock:
5762         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5763
5764         return ret;
5765 }
5766
5767 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5768         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5769 {
5770         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
5771 }
5772
5773 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5774         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5775 {
5776         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
5777 }
5778
5779 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5780         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
5781 {
5782         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5783         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5784         u64 usage;
5785         int i, j, size;
5786
5787         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5788         if (type == _MEM)
5789                 thresholds = &memcg->thresholds;
5790         else if (type == _MEMSWAP)
5791                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5792         else
5793                 BUG();
5794
5795         if (!thresholds->primary)
5796                 goto unlock;
5797
5798         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5799
5800         /* Check if a threshold crossed before removing */
5801         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5802
5803         /* Calculate new number of threshold */
5804         size = 0;
5805         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5806                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
5807                         size++;
5808         }
5809
5810         new = thresholds->spare;
5811
5812         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
5813         if (!size) {
5814                 kfree(new);
5815                 new = NULL;
5816                 goto swap_buffers;
5817         }
5818
5819         new->size = size;
5820
5821         /* Copy thresholds and find current threshold */
5822         new->current_threshold = -1;
5823         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5824                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
5825                         continue;
5826
5827                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
5828                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
5829                         /*
5830                          * new->current_threshold will not be used
5831                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5832                          * it here.
5833                          */
5834                         ++new->current_threshold;
5835                 }
5836                 j++;
5837         }
5838
5839 swap_buffers:
5840         /* Swap primary and spare array */
5841         thresholds->spare = thresholds->primary;
5842         /* If all events are unregistered, free the spare array */
5843         if (!new) {
5844                 kfree(thresholds->spare);
5845                 thresholds->spare = NULL;
5846         }
5847
5848         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5849
5850         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5851         synchronize_rcu();
5852 unlock:
5853         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5854 }
5855
5856 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5857         struct eventfd_ctx *eventfd)
5858 {
5859         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
5860 }
5861
5862 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5863         struct eventfd_ctx *eventfd)
5864 {
5865         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
5866 }
5867
5868 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5869         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5870 {
5871         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
5872
5873         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5874         if (!event)
5875                 return -ENOMEM;
5876
5877         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5878
5879         event->eventfd = eventfd;
5880         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
5881
5882         /* already in OOM ? */
5883         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5884                 eventfd_signal(eventfd, 1);
5885         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5886
5887         return 0;
5888 }
5889
5890 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5891         struct eventfd_ctx *eventfd)
5892 {
5893         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
5894
5895         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5896
5897         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
5898                 if (ev->eventfd == eventfd) {
5899                         list_del(&ev->list);
5900                         kfree(ev);
5901                 }
5902         }
5903
5904         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5905 }
5906
5907 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
5908 {
5909         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
5910
5911         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
5912         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
5913         return 0;
5914 }
5915
5916 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5917         struct cftype *cft, u64 val)
5918 {
5919         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5920         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5921
5922         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
5923         if (!parent || !((val == 0) || (val == 1)))
5924                 return -EINVAL;
5925
5926         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5927         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
5928         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5929                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5930                 return -EINVAL;
5931         }
5932         memcg->oom_kill_disable = val;
5933         if (!val)
5934                 memcg_oom_recover(memcg);
5935         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5936         return 0;
5937 }
5938
5939 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5940 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5941 {
5942         int ret;
5943
5944         memcg->kmemcg_id = -1;
5945         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
5946         if (ret)
5947                 return ret;
5948
5949         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
5950 }
5951
5952 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5953 {
5954         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
5955 }
5956
5957 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5958 {
5959         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5960                 return;
5961
5962         /*
5963          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
5964          * pages, for instance, a page contain objects from various
5965          * processes. As we prevent from taking a reference for every
5966          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
5967          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
5968          *
5969          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
5970          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
5971          * reference is taken here before the group is marked dead
5972          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
5973          *
5974          * Although this might sound strange as this path is called from
5975          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0
5976          * and shouldn't be incremented anymore (css_tryget would fail)
5977          * we do not have other options because of the kmem allocations
5978          * lifetime.
5979          */
5980         css_get(&memcg->css);
5981
5982         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
5983
5984         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
5985                 return;
5986
5987         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
5988                 css_put(&memcg->css);
5989 }
5990 #else
5991 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5992 {
5993         return 0;
5994 }
5995
5996 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5997 {
5998 }
5999
6000 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
6001 {
6002 }
6003 #endif
6004
6005 /*
6006  * DO NOT USE IN NEW FILES.
6007  *
6008  * "cgroup.event_control" implementation.
6009  *
6010  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
6011  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
6012  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
6013  *
6014  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
6015  * possible.
6016  */
6017
6018 /*
6019  * Unregister event and free resources.
6020  *
6021  * Gets called from workqueue.
6022  */
6023 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
6024 {
6025         struct mem_cgroup_event *event =
6026                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
6027         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6028
6029         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
6030
6031         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
6032
6033         /* Notify userspace the event is going away. */
6034         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
6035
6036         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6037         kfree(event);
6038         css_put(&memcg->css);
6039 }
6040
6041 /*
6042  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
6043  *
6044  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
6045  */
6046 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
6047                             int sync, void *key)
6048 {
6049         struct mem_cgroup_event *event =
6050                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
6051         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6052         unsigned long flags = (unsigned long)key;
6053
6054         if (flags & POLLHUP) {
6055                 /*
6056                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
6057                  * can simply return knowing the other side will cleanup
6058                  * for us.
6059                  *
6060                  * We can't race against event freeing since the other
6061                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
6062                  * which we hold.
6063                  */
6064                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6065                 if (!list_empty(&event->list)) {
6066                         list_del_init(&event->list);
6067                         /*
6068                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
6069                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
6070                          */
6071                         schedule_work(&event->remove);
6072                 }
6073                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6074         }
6075
6076         return 0;
6077 }
6078
6079 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
6080                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
6081 {
6082         struct mem_cgroup_event *event =
6083                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
6084
6085         event->wqh = wqh;
6086         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
6087 }
6088
6089 /*
6090  * DO NOT USE IN NEW FILES.
6091  *
6092  * Parse input and register new cgroup event handler.
6093  *
6094  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
6095  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
6096  */
6097 static int memcg_write_event_control(struct cgroup_subsys_state *css,
6098                                      struct cftype *cft, const char *buffer)
6099 {
6100         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6101         struct mem_cgroup_event *event;
6102         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
6103         unsigned int efd, cfd;
6104         struct fd efile;
6105         struct fd cfile;
6106         const char *name;
6107         char *endp;
6108         int ret;
6109
6110         efd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6111         if (*endp != ' ')
6112                 return -EINVAL;
6113         buffer = endp + 1;
6114
6115         cfd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6116         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
6117                 return -EINVAL;
6118         buffer = endp + 1;
6119
6120         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
6121         if (!event)
6122                 return -ENOMEM;
6123
6124         event->memcg = memcg;
6125         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
6126         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
6127         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
6128         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
6129
6130         efile = fdget(efd);
6131         if (!efile.file) {
6132                 ret = -EBADF;
6133                 goto out_kfree;
6134         }
6135
6136         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
6137         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
6138                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
6139                 goto out_put_efile;
6140         }
6141
6142         cfile = fdget(cfd);
6143         if (!cfile.file) {
6144                 ret = -EBADF;
6145                 goto out_put_eventfd;
6146         }
6147
6148         /* the process need read permission on control file */
6149         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
6150         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
6151         if (ret < 0)
6152                 goto out_put_cfile;
6153
6154         /*
6155          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
6156          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
6157          * about these events.  The following is crude but the whole thing
6158          * is for compatibility anyway.
6159          *
6160          * DO NOT ADD NEW FILES.
6161          */
6162         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
6163
6164         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
6165                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
6166                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
6167         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
6168                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
6169                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
6170         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
6171                 event->register_event = vmpressure_register_event;
6172                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
6173         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
6174                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
6175                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
6176         } else {
6177                 ret = -EINVAL;
6178                 goto out_put_cfile;
6179         }
6180
6181         /*
6182          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
6183          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
6184          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
6185          */
6186         rcu_read_lock();
6187
6188         ret = -EINVAL;
6189         cfile_css = css_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
6190                                  &mem_cgroup_subsys);
6191         if (cfile_css == css && css_tryget(css))
6192                 ret = 0;
6193
6194         rcu_read_unlock();
6195         if (ret)
6196                 goto out_put_cfile;
6197
6198         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buffer);
6199         if (ret)
6200                 goto out_put_css;
6201
6202         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
6203
6204         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6205         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
6206         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6207
6208         fdput(cfile);
6209         fdput(efile);
6210
6211         return 0;
6212
6213 out_put_css:
6214         css_put(css);
6215 out_put_cfile:
6216         fdput(cfile);
6217 out_put_eventfd:
6218         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6219 out_put_efile:
6220         fdput(efile);
6221 out_kfree:
6222         kfree(event);
6223
6224         return ret;
6225 }
6226
6227 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
6228         {
6229                 .name = "usage_in_bytes",
6230                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
6231                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6232         },
6233         {
6234                 .name = "max_usage_in_bytes",
6235                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
6236                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6237                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6238         },
6239         {
6240                 .name = "limit_in_bytes",
6241                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
6242                 .write_string = mem_cgroup_write,
6243                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6244         },
6245         {
6246                 .name = "soft_limit_in_bytes",
6247                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
6248                 .write_string = mem_cgroup_write,
6249                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6250         },
6251         {
6252                 .name = "failcnt",
6253                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
6254                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6255                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6256         },
6257         {
6258                 .name = "stat",
6259                 .seq_show = memcg_stat_show,
6260         },
6261         {
6262                 .name = "force_empty",
6263                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
6264         },
6265         {
6266                 .name = "use_hierarchy",
6267                 .flags = CFTYPE_INSANE,
6268                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
6269                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
6270         },
6271         {
6272                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
6273                 .write_string = memcg_write_event_control,
6274                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
6275                 .mode = S_IWUGO,
6276         },
6277         {
6278                 .name = "swappiness",
6279                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
6280                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
6281         },
6282         {
6283                 .name = "move_charge_at_immigrate",
6284                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
6285                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
6286         },
6287         {
6288                 .name = "oom_control",
6289                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
6290                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
6291                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
6292         },
6293         {
6294                 .name = "pressure_level",
6295         },
6296 #ifdef CONFIG_NUMA
6297         {
6298                 .name = "numa_stat",
6299                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
6300         },
6301 #endif
6302 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6303         {
6304                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
6305                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
6306                 .write_string = mem_cgroup_write,
6307                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6308         },
6309         {
6310                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
6311                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
6312                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6313         },
6314         {
6315                 .name = "kmem.failcnt",
6316                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
6317                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6318                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6319         },
6320         {
6321                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
6322                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
6323                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6324                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6325         },
6326 #ifdef CONFIG_SLABINFO
6327         {
6328                 .name = "kmem.slabinfo",
6329                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
6330         },
6331 #endif
6332 #endif
6333         { },    /* terminate */
6334 };
6335
6336 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6337 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6338         {
6339                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6340                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6341                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6342         },
6343         {
6344                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6345                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6346                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6347                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6348         },
6349         {
6350                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6351                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6352                 .write_string = mem_cgroup_write,
6353                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6354         },
6355         {
6356                 .name = "memsw.failcnt",
6357                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6358                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6359                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6360         },
6361         { },    /* terminate */
6362 };
6363 #endif
6364 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6365 {
6366         struct mem_cgroup_per_node *pn;
6367         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
6368         int zone, tmp = node;
6369         /*
6370          * This routine is called against possible nodes.
6371          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
6372          *
6373          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
6374          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
6375          *       function.
6376          */
6377         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6378                 tmp = -1;
6379         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
6380         if (!pn)
6381                 return 1;
6382
6383         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6384                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
6385                 lruvec_init(&mz->lruvec);
6386                 mz->usage_in_excess = 0;
6387                 mz->on_tree = false;
6388                 mz->memcg = memcg;
6389         }
6390         memcg->nodeinfo[node] = pn;
6391         return 0;
6392 }
6393
6394 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6395 {
6396         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
6397 }
6398
6399 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
6400 {
6401         struct mem_cgroup *memcg;
6402         size_t size;
6403
6404         size = sizeof(struct mem_cgroup);
6405         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
6406
6407         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6408         if (!memcg)
6409                 return NULL;
6410
6411         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
6412         if (!memcg->stat)
6413                 goto out_free;
6414         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
6415         return memcg;
6416
6417 out_free:
6418         kfree(memcg);
6419         return NULL;
6420 }
6421
6422 /*
6423  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
6424  * (scanning all at force_empty is too costly...)
6425  *
6426  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
6427  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
6428  * it goes down to 0.
6429  *
6430  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
6431  */
6432
6433 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
6434 {
6435         int node;
6436
6437         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
6438
6439         for_each_node(node)
6440                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
6441
6442         free_percpu(memcg->stat);
6443
6444         /*
6445          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
6446          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
6447          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
6448          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
6449          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
6450          *
6451          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
6452          * to move this code around, and make sure it is outside
6453          * the cgroup_lock.
6454          */
6455         disarm_static_keys(memcg);
6456         kfree(memcg);
6457 }
6458
6459 /*
6460  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
6461  */
6462 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
6463 {
6464         if (!memcg->res.parent)
6465                 return NULL;
6466         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
6467 }
6468 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
6469
6470 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
6471 {
6472         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6473         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
6474         int tmp, node, zone;
6475
6476         for_each_node(node) {
6477                 tmp = node;
6478                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6479                         tmp = -1;
6480                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
6481                 BUG_ON(!rtpn);
6482
6483                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6484
6485                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6486                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
6487                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
6488                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
6489                 }
6490         }
6491 }
6492
6493 static struct cgroup_subsys_state * __ref
6494 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6495 {
6496         struct mem_cgroup *memcg;
6497         long error = -ENOMEM;
6498         int node;
6499
6500         memcg = mem_cgroup_alloc();
6501         if (!memcg)
6502                 return ERR_PTR(error);
6503
6504         for_each_node(node)
6505                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
6506                         goto free_out;
6507
6508         /* root ? */
6509         if (parent_css == NULL) {
6510                 root_mem_cgroup = memcg;
6511                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6512                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6513                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6514         }
6515
6516         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
6517         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
6518         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
6519         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
6520         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
6521         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
6522         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
6523         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
6524
6525         return &memcg->css;
6526
6527 free_out:
6528         __mem_cgroup_free(memcg);
6529         return ERR_PTR(error);
6530 }
6531
6532 static int
6533 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6534 {
6535         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6536         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(css));
6537
6538         if (css->cgroup->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
6539                 return -ENOSPC;
6540
6541         if (!parent)
6542                 return 0;
6543
6544         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
6545
6546         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
6547         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
6548         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
6549
6550         if (parent->use_hierarchy) {
6551                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
6552                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
6553                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
6554
6555                 /*
6556                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
6557                  * core guarantees its existence.
6558                  */
6559         } else {
6560                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6561                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6562                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6563                 /*
6564                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
6565                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
6566                  * unfortunate state in our controller.
6567                  */
6568                 if (parent != root_mem_cgroup)
6569                         mem_cgroup_subsys.broken_hierarchy = true;
6570         }
6571         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
6572
6573         return memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
6574 }
6575
6576 /*
6577  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
6578  */
6579 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
6580 {
6581         struct mem_cgroup *parent = memcg;
6582
6583         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
6584                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
6585
6586         /*
6587          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
6588          * explicitely.
6589          */
6590         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
6591                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
6592 }
6593
6594 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6595 {
6596         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6597         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
6598
6599         /*
6600          * Unregister events and notify userspace.
6601          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
6602          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
6603          */
6604         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6605         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
6606                 list_del_init(&event->list);
6607                 schedule_work(&event->remove);
6608         }
6609         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6610
6611         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
6612
6613         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
6614         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6615         mem_cgroup_destroy_all_caches(memcg);
6616         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
6617 }
6618
6619 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6620 {
6621         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6622         /*
6623          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
6624          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
6625          * memcg does not do css_tryget() and res_counter charging
6626          * under the same RCU lock region, which means that charging
6627          * could race with offlining.  Offlining only happens to
6628          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
6629          * without any tasks from the swapin path when the target
6630          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
6631          * current task as it usually is.  A race like this can leak
6632          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
6633          * circulation:
6634          *
6635          * #0                        #1
6636          *                           lookup_swap_cgroup_id()
6637          *                           rcu_read_lock()
6638          *                           mem_cgroup_lookup()
6639          *                           css_tryget()
6640          *                           rcu_read_unlock()
6641          * disable css_tryget()
6642          * call_rcu()
6643          *   offline_css()
6644          *     reparent_charges()
6645          *                           res_counter_charge()
6646          *                           css_put()
6647          *                             css_free()
6648          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
6649          *                           add page to lru
6650          *
6651          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
6652          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
6653          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
6654          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
6655          * made after offlining:
6656          */
6657         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6658
6659         memcg_destroy_kmem(memcg);
6660         __mem_cgroup_free(memcg);
6661 }
6662
6663 #ifdef CONFIG_MMU
6664 /* Handlers for move charge at task migration. */
6665 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
6666 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6667 {
6668         int ret = 0;
6669         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6670         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
6671
6672         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6673                 mc.precharge += count;
6674                 /* we don't need css_get for root */
6675                 return ret;
6676         }
6677         /* try to charge at once */
6678         if (count > 1) {
6679                 struct res_counter *dummy;
6680                 /*
6681                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
6682                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
6683                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
6684                  * css_get().
6685                  */
6686                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
6687                         goto one_by_one;
6688                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
6689                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
6690                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
6691                         goto one_by_one;
6692                 }
6693                 mc.precharge += count;
6694                 return ret;
6695         }
6696 one_by_one:
6697         /* fall back to one by one charge */
6698         while (count--) {
6699                 if (signal_pending(current)) {
6700                         ret = -EINTR;
6701                         break;
6702                 }
6703                 if (!batch_count--) {
6704                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6705                         cond_resched();
6706                 }
6707                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
6708                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
6709                 if (ret)
6710                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
6711                         return ret;
6712                 mc.precharge++;
6713         }
6714         return ret;
6715 }
6716
6717 /**
6718  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6719  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6720  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6721  * @ptent: the pte to be checked
6722  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6723  *
6724  * Returns
6725  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
6726  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
6727  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
6728  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
6729  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
6730  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
6731  *     in target->ent.
6732  *
6733  * Called with pte lock held.
6734  */
6735 union mc_target {
6736         struct page     *page;
6737         swp_entry_t     ent;
6738 };
6739
6740 enum mc_target_type {
6741         MC_TARGET_NONE = 0,
6742         MC_TARGET_PAGE,
6743         MC_TARGET_SWAP,
6744 };
6745
6746 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6747                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6748 {
6749         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6750
6751         if (!page || !page_mapped(page))
6752                 return NULL;
6753         if (PageAnon(page)) {
6754                 /* we don't move shared anon */
6755                 if (!move_anon())
6756                         return NULL;
6757         } else if (!move_file())
6758                 /* we ignore mapcount for file pages */
6759                 return NULL;
6760         if (!get_page_unless_zero(page))
6761                 return NULL;
6762
6763         return page;
6764 }
6765
6766 #ifdef CONFIG_SWAP
6767 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6768                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6769 {
6770         struct page *page = NULL;
6771         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6772
6773         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
6774                 return NULL;
6775         /*
6776          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
6777          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6778          */
6779         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
6780         if (do_swap_account)
6781                 entry->val = ent.val;
6782
6783         return page;
6784 }
6785 #else
6786 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6787                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6788 {
6789         return NULL;
6790 }
6791 #endif
6792
6793 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6794                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6795 {
6796         struct page *page = NULL;
6797         struct address_space *mapping;
6798         pgoff_t pgoff;
6799
6800         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6801                 return NULL;
6802         if (!move_file())
6803                 return NULL;
6804
6805         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
6806         if (pte_none(ptent))
6807                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
6808         else /* pte_file(ptent) is true */
6809                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
6810
6811         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6812         page = find_get_page(mapping, pgoff);
6813
6814 #ifdef CONFIG_SWAP
6815         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6816         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
6817                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
6818                 if (do_swap_account)
6819                         *entry = swap;
6820                 page = find_get_page(swap_address_space(swap), swap.val);
6821         }
6822 #endif
6823         return page;
6824 }
6825
6826 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6827                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6828 {
6829         struct page *page = NULL;
6830         struct page_cgroup *pc;
6831         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6832         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6833
6834         if (pte_present(ptent))
6835                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6836         else if (is_swap_pte(ptent))
6837                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6838         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
6839                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6840
6841         if (!page && !ent.val)
6842                 return ret;
6843         if (page) {
6844                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6845                 /*
6846                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
6847                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
6848                  * the lock.
6849                  */
6850                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6851                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6852                         if (target)
6853                                 target->page = page;
6854                 }
6855                 if (!ret || !target)
6856                         put_page(page);
6857         }
6858         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
6859         if (ent.val && !ret &&
6860             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6861                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6862                 if (target)
6863                         target->ent = ent;
6864         }
6865         return ret;
6866 }
6867
6868 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6869 /*
6870  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
6871  * support them for now.
6872  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6873  */
6874 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6875                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6876 {
6877         struct page *page = NULL;
6878         struct page_cgroup *pc;
6879         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6880
6881         page = pmd_page(pmd);
6882         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
6883         if (!move_anon())
6884                 return ret;
6885         pc = lookup_page_cgroup(page);
6886         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6887                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6888                 if (target) {
6889                         get_page(page);
6890                         target->page = page;
6891                 }
6892         }
6893         return ret;
6894 }
6895 #else
6896 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6897                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6898 {
6899         return MC_TARGET_NONE;
6900 }
6901 #endif
6902
6903 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6904                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6905                                         struct mm_walk *walk)
6906 {
6907         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6908         pte_t *pte;
6909         spinlock_t *ptl;
6910
6911         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6912                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6913                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6914                 spin_unlock(ptl);
6915                 return 0;
6916         }
6917
6918         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6919                 return 0;
6920         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6921         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6922                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
6923                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6924         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6925         cond_resched();
6926
6927         return 0;
6928 }
6929
6930 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6931 {
6932         unsigned long precharge;
6933         struct vm_area_struct *vma;
6934
6935         down_read(&mm->mmap_sem);
6936         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6937                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
6938                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6939                         .mm = mm,
6940                         .private = vma,
6941                 };
6942                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6943                         continue;
6944                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6945                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
6946         }
6947         up_read(&mm->mmap_sem);
6948
6949         precharge = mc.precharge;
6950         mc.precharge = 0;
6951
6952         return precharge;
6953 }
6954
6955 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6956 {
6957         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6958
6959         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6960         mc.moving_task = current;
6961         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6962 }
6963
6964 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6965 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6966 {
6967         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6968         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6969         int i;
6970
6971         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6972         if (mc.precharge) {
6973                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6974                 mc.precharge = 0;
6975         }
6976         /*
6977          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6978          * we must uncharge here.
6979          */
6980         if (mc.moved_charge) {
6981                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6982                 mc.moved_charge = 0;
6983         }
6984         /* we must fixup refcnts and charges */
6985         if (mc.moved_swap) {
6986                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6987                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6988                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
6989                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6990
6991                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
6992                         css_put(&mc.from->css);
6993
6994                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
6995                         /*
6996                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
6997                          * uncharge to->res.
6998                          */
6999                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
7000                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
7001                 }
7002                 /* we've already done css_get(mc.to) */
7003                 mc.moved_swap = 0;
7004         }
7005         memcg_oom_recover(from);
7006         memcg_oom_recover(to);
7007         wake_up_all(&mc.waitq);
7008 }
7009
7010 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
7011 {
7012         struct mem_cgroup *from = mc.from;
7013
7014         /*
7015          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
7016          * task migration.
7017          */
7018         mc.moving_task = NULL;
7019         __mem_cgroup_clear_mc();
7020         spin_lock(&mc.lock);
7021         mc.from = NULL;
7022         mc.to = NULL;
7023         spin_unlock(&mc.lock);
7024         mem_cgroup_end_move(from);
7025 }
7026
7027 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7028                                  struct cgroup_taskset *tset)
7029 {
7030         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7031         int ret = 0;
7032         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7033         unsigned long move_charge_at_immigrate;
7034
7035         /*
7036          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
7037          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
7038          * So we need to save it, and keep it going.
7039          */
7040         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
7041         if (move_charge_at_immigrate) {
7042                 struct mm_struct *mm;
7043                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
7044
7045                 VM_BUG_ON(from == memcg);
7046
7047                 mm = get_task_mm(p);
7048                 if (!mm)
7049                         return 0;
7050                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
7051                 if (mm->owner == p) {
7052                         VM_BUG_ON(mc.from);
7053                         VM_BUG_ON(mc.to);
7054                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
7055                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
7056                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
7057                         mem_cgroup_start_move(from);
7058                         spin_lock(&mc.lock);
7059                         mc.from = from;
7060                         mc.to = memcg;
7061                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
7062                         spin_unlock(&mc.lock);
7063                         /* We set mc.moving_task later */
7064
7065                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
7066                         if (ret)
7067                                 mem_cgroup_clear_mc();
7068                 }
7069                 mmput(mm);
7070         }
7071         return ret;
7072 }
7073
7074 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7075                                      struct cgroup_taskset *tset)
7076 {
7077         mem_cgroup_clear_mc();
7078 }
7079
7080 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
7081                                 unsigned long addr, unsigned long end,
7082                                 struct mm_walk *walk)
7083 {
7084         int ret = 0;
7085         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
7086         pte_t *pte;
7087         spinlock_t *ptl;
7088         enum mc_target_type target_type;
7089         union mc_target target;
7090         struct page *page;
7091         struct page_cgroup *pc;
7092
7093         /*
7094          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
7095          * happens because:
7096          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
7097          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
7098          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
7099          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
7100          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
7101          *    part of thp split is not executed yet.
7102          */
7103         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
7104                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
7105                         spin_unlock(ptl);
7106                         return 0;
7107                 }
7108                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
7109                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
7110                         page = target.page;
7111                         if (!isolate_lru_page(page)) {
7112                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
7113                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
7114                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
7115                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
7116                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
7117                                 }
7118                                 putback_lru_page(page);
7119                         }
7120                         put_page(page);
7121                 }
7122                 spin_unlock(ptl);
7123                 return 0;
7124         }
7125
7126         if (pmd_trans_unstable(pmd))
7127                 return 0;
7128 retry:
7129         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
7130         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
7131                 pte_t ptent = *(pte++);
7132                 swp_entry_t ent;
7133
7134                 if (!mc.precharge)
7135                         break;
7136
7137                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
7138                 case MC_TARGET_PAGE:
7139                         page = target.page;
7140                         if (isolate_lru_page(page))
7141                                 goto put;
7142                         pc = lookup_page_cgroup(page);
7143                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
7144                                                      mc.from, mc.to)) {
7145                                 mc.precharge--;
7146                                 /* we uncharge from mc.from later. */
7147                                 mc.moved_charge++;
7148                         }
7149                         putback_lru_page(page);
7150 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
7151                         put_page(page);
7152                         break;
7153                 case MC_TARGET_SWAP:
7154                         ent = target.ent;
7155                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
7156                                 mc.precharge--;
7157                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
7158                                 mc.moved_swap++;
7159                         }
7160                         break;
7161                 default:
7162                         break;
7163                 }
7164         }
7165         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
7166         cond_resched();
7167
7168         if (addr != end) {
7169                 /*
7170                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
7171                  * We try charge one by one, but don't do any additional
7172                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
7173                  * phase.
7174                  */
7175                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
7176                 if (!ret)
7177                         goto retry;
7178         }
7179
7180         return ret;
7181 }
7182
7183 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
7184 {
7185         struct vm_area_struct *vma;
7186
7187         lru_add_drain_all();
7188 retry:
7189         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
7190                 /*
7191                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
7192                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
7193                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
7194                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
7195                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
7196                  */
7197                 __mem_cgroup_clear_mc();
7198                 cond_resched();
7199                 goto retry;
7200         }
7201         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
7202                 int ret;
7203                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
7204                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
7205                         .mm = mm,
7206                         .private = vma,
7207                 };
7208                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
7209                         continue;
7210                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
7211                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
7212                 if (ret)
7213                         /*
7214                          * means we have consumed all precharges and failed in
7215                          * doing additional charge. Just abandon here.
7216                          */
7217                         break;
7218         }
7219         up_read(&mm->mmap_sem);
7220 }
7221
7222 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7223                                  struct cgroup_taskset *tset)
7224 {
7225         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7226         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
7227
7228         if (mm) {
7229                 if (mc.to)
7230                         mem_cgroup_move_charge(mm);
7231                 mmput(mm);
7232         }
7233         if (mc.to)
7234                 mem_cgroup_clear_mc();
7235 }
7236 #else   /* !CONFIG_MMU */
7237 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7238                                  struct cgroup_taskset *tset)
7239 {
7240         return 0;
7241 }
7242 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7243                                      struct cgroup_taskset *tset)
7244 {
7245 }
7246 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7247                                  struct cgroup_taskset *tset)
7248 {
7249 }
7250 #endif
7251
7252 /*
7253  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
7254  * to verify sane_behavior flag on each mount attempt.
7255  */
7256 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
7257 {
7258         /*
7259          * use_hierarchy is forced with sane_behavior.  cgroup core
7260          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
7261          * on for the root memcg is enough.
7262          */
7263         if (cgroup_sane_behavior(root_css->cgroup))
7264                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
7265 }
7266
7267 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
7268         .name = "memory",
7269         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
7270         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7271         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7272         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7273         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7274         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7275         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7276         .attach = mem_cgroup_move_task,
7277         .bind = mem_cgroup_bind,
7278         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
7279         .early_init = 0,
7280 };
7281
7282 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7283 static int __init enable_swap_account(char *s)
7284 {
7285         if (!strcmp(s, "1"))
7286                 really_do_swap_account = 1;
7287         else if (!strcmp(s, "0"))
7288                 really_do_swap_account = 0;
7289         return 1;
7290 }
7291 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7292
7293 static void __init memsw_file_init(void)
7294 {
7295         WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&mem_cgroup_subsys, memsw_cgroup_files));
7296 }
7297
7298 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7299 {
7300         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7301                 do_swap_account = 1;
7302                 memsw_file_init();
7303         }
7304 }
7305
7306 #else
7307 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7308 {
7309 }
7310 #endif
7311
7312 /*
7313  * subsys_initcall() for memory controller.
7314  *
7315  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
7316  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
7317  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
7318  * be initialized from here.
7319  */
7320 static int __init mem_cgroup_init(void)
7321 {
7322         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
7323         enable_swap_cgroup();
7324         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
7325         memcg_stock_init();
7326         return 0;
7327 }
7328 subsys_initcall(mem_cgroup_init);