mm/memcg: move reclaim_stat into lruvec
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  */
23
24 #include <linux/res_counter.h>
25 #include <linux/memcontrol.h>
26 #include <linux/cgroup.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/hugetlb.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/page-flags.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/bit_spinlock.h>
34 #include <linux/rcupdate.h>
35 #include <linux/limits.h>
36 #include <linux/export.h>
37 #include <linux/mutex.h>
38 #include <linux/rbtree.h>
39 #include <linux/slab.h>
40 #include <linux/swap.h>
41 #include <linux/swapops.h>
42 #include <linux/spinlock.h>
43 #include <linux/eventfd.h>
44 #include <linux/sort.h>
45 #include <linux/fs.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/mm_inline.h>
49 #include <linux/page_cgroup.h>
50 #include <linux/cpu.h>
51 #include <linux/oom.h>
52 #include "internal.h"
53 #include <net/sock.h>
54 #include <net/tcp_memcontrol.h>
55
56 #include <asm/uaccess.h>
57
58 #include <trace/events/vmscan.h>
59
60 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
61 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
62 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
63
64 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
65 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
66 int do_swap_account __read_mostly;
67
68 /* for remember boot option*/
69 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP_ENABLED
70 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
71 #else
72 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
73 #endif
74
75 #else
76 #define do_swap_account         (0)
77 #endif
78
79
80 /*
81  * Statistics for memory cgroup.
82  */
83 enum mem_cgroup_stat_index {
84         /*
85          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
86          */
87         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
88         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
89         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
90         MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT, /* # of pages, swapped out */
91         MEM_CGROUP_STAT_DATA, /* end of data requires synchronization */
92         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
93 };
94
95 enum mem_cgroup_events_index {
96         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
97         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
98         MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT,        /* # of pages paged in/out */
99         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
100         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
101         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
102 };
103 /*
104  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
105  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
106  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
107  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
108  */
109 enum mem_cgroup_events_target {
110         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
111         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
112         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
113         MEM_CGROUP_NTARGETS,
114 };
115 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET (128)
116 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET (1024)
117 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  (1024)
118
119 struct mem_cgroup_stat_cpu {
120         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
121         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
122         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
123 };
124
125 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
126         /* css_id of the last scanned hierarchy member */
127         int position;
128         /* scan generation, increased every round-trip */
129         unsigned int generation;
130 };
131
132 /*
133  * per-zone information in memory controller.
134  */
135 struct mem_cgroup_per_zone {
136         struct lruvec           lruvec;
137         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
138
139         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
140
141         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
142         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
143                                                 /* the soft limit is exceeded*/
144         bool                    on_tree;
145         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
146                                                 /* use container_of        */
147 };
148
149 struct mem_cgroup_per_node {
150         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
151 };
152
153 struct mem_cgroup_lru_info {
154         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
155 };
156
157 /*
158  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
159  * their hierarchy representation
160  */
161
162 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
163         struct rb_root rb_root;
164         spinlock_t lock;
165 };
166
167 struct mem_cgroup_tree_per_node {
168         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
169 };
170
171 struct mem_cgroup_tree {
172         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
173 };
174
175 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
176
177 struct mem_cgroup_threshold {
178         struct eventfd_ctx *eventfd;
179         u64 threshold;
180 };
181
182 /* For threshold */
183 struct mem_cgroup_threshold_ary {
184         /* An array index points to threshold just below usage. */
185         int current_threshold;
186         /* Size of entries[] */
187         unsigned int size;
188         /* Array of thresholds */
189         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
190 };
191
192 struct mem_cgroup_thresholds {
193         /* Primary thresholds array */
194         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
195         /*
196          * Spare threshold array.
197          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
198          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
199          */
200         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
201 };
202
203 /* for OOM */
204 struct mem_cgroup_eventfd_list {
205         struct list_head list;
206         struct eventfd_ctx *eventfd;
207 };
208
209 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
210 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
211
212 /*
213  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
214  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
215  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
216  * to help the administrator determine what knobs to tune.
217  *
218  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
219  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
220  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
221  * a feature that will be implemented much later in the future.
222  */
223 struct mem_cgroup {
224         struct cgroup_subsys_state css;
225         /*
226          * the counter to account for memory usage
227          */
228         struct res_counter res;
229
230         union {
231                 /*
232                  * the counter to account for mem+swap usage.
233                  */
234                 struct res_counter memsw;
235
236                 /*
237                  * rcu_freeing is used only when freeing struct mem_cgroup,
238                  * so put it into a union to avoid wasting more memory.
239                  * It must be disjoint from the css field.  It could be
240                  * in a union with the res field, but res plays a much
241                  * larger part in mem_cgroup life than memsw, and might
242                  * be of interest, even at time of free, when debugging.
243                  * So share rcu_head with the less interesting memsw.
244                  */
245                 struct rcu_head rcu_freeing;
246                 /*
247                  * But when using vfree(), that cannot be done at
248                  * interrupt time, so we must then queue the work.
249                  */
250                 struct work_struct work_freeing;
251         };
252
253         /*
254          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
255          * per zone LRU lists.
256          */
257         struct mem_cgroup_lru_info info;
258         int last_scanned_node;
259 #if MAX_NUMNODES > 1
260         nodemask_t      scan_nodes;
261         atomic_t        numainfo_events;
262         atomic_t        numainfo_updating;
263 #endif
264         /*
265          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
266          */
267         bool use_hierarchy;
268
269         bool            oom_lock;
270         atomic_t        under_oom;
271
272         atomic_t        refcnt;
273
274         int     swappiness;
275         /* OOM-Killer disable */
276         int             oom_kill_disable;
277
278         /* set when res.limit == memsw.limit */
279         bool            memsw_is_minimum;
280
281         /* protect arrays of thresholds */
282         struct mutex thresholds_lock;
283
284         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
285         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
286
287         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
288         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
289
290         /* For oom notifier event fd */
291         struct list_head oom_notify;
292
293         /*
294          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
295          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
296          */
297         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
298         /*
299          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
300          */
301         atomic_t        moving_account;
302         /* taken only while moving_account > 0 */
303         spinlock_t      move_lock;
304         /*
305          * percpu counter.
306          */
307         struct mem_cgroup_stat_cpu *stat;
308         /*
309          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
310          * See mem_cgroup_read_stat().
311          */
312         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
313         spinlock_t pcp_counter_lock;
314
315 #ifdef CONFIG_INET
316         struct tcp_memcontrol tcp_mem;
317 #endif
318 };
319
320 /* Stuffs for move charges at task migration. */
321 /*
322  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
323  * left-shifted bitmap of these types.
324  */
325 enum move_type {
326         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
327         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
328         NR_MOVE_TYPE,
329 };
330
331 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
332 static struct move_charge_struct {
333         spinlock_t        lock; /* for from, to */
334         struct mem_cgroup *from;
335         struct mem_cgroup *to;
336         unsigned long precharge;
337         unsigned long moved_charge;
338         unsigned long moved_swap;
339         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
340         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
341 } mc = {
342         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
343         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
344 };
345
346 static bool move_anon(void)
347 {
348         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
349                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
350 }
351
352 static bool move_file(void)
353 {
354         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
355                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
356 }
357
358 /*
359  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
360  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
361  */
362 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            (100)
363 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS (2)
364
365 enum charge_type {
366         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
367         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED,
368         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM,   /* used by page migration of shmem */
369         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE,   /* used by force_empty */
370         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
371         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
372         NR_CHARGE_TYPE,
373 };
374
375 /* for encoding cft->private value on file */
376 #define _MEM                    (0)
377 #define _MEMSWAP                (1)
378 #define _OOM_TYPE               (2)
379 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) (((x) << 16) | (val))
380 #define MEMFILE_TYPE(val)       (((val) >> 16) & 0xffff)
381 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
382 /* Used for OOM nofiier */
383 #define OOM_CONTROL             (0)
384
385 /*
386  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
387  */
388 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
389 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
390 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
391 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
392
393 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg);
394 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg);
395
396 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
397 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM
398 #include <net/sock.h>
399 #include <net/ip.h>
400
401 static bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg);
402 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
403 {
404         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
405                 struct mem_cgroup *memcg;
406
407                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
408
409                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
410                  * filled. It won't however, necessarily happen from
411                  * process context. So the test for root memcg given
412                  * the current task's memcg won't help us in this case.
413                  *
414                  * Respecting the original socket's memcg is a better
415                  * decision in this case.
416                  */
417                 if (sk->sk_cgrp) {
418                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
419                         mem_cgroup_get(sk->sk_cgrp->memcg);
420                         return;
421                 }
422
423                 rcu_read_lock();
424                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
425                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
426                         mem_cgroup_get(memcg);
427                         sk->sk_cgrp = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
428                 }
429                 rcu_read_unlock();
430         }
431 }
432 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
433
434 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
435 {
436         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
437                 struct mem_cgroup *memcg;
438                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
439                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
440                 mem_cgroup_put(memcg);
441         }
442 }
443
444 #ifdef CONFIG_INET
445 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
446 {
447         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
448                 return NULL;
449
450         return &memcg->tcp_mem.cg_proto;
451 }
452 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
453 #endif /* CONFIG_INET */
454 #endif /* CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM */
455
456 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
457
458 static struct mem_cgroup_per_zone *
459 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
460 {
461         return &memcg->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
462 }
463
464 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
465 {
466         return &memcg->css;
467 }
468
469 static struct mem_cgroup_per_zone *
470 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
471 {
472         int nid = page_to_nid(page);
473         int zid = page_zonenum(page);
474
475         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
476 }
477
478 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
479 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
480 {
481         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
482 }
483
484 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
485 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
486 {
487         int nid = page_to_nid(page);
488         int zid = page_zonenum(page);
489
490         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
491 }
492
493 static void
494 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
495                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
496                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
497                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
498 {
499         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
500         struct rb_node *parent = NULL;
501         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
502
503         if (mz->on_tree)
504                 return;
505
506         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
507         if (!mz->usage_in_excess)
508                 return;
509         while (*p) {
510                 parent = *p;
511                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
512                                         tree_node);
513                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
514                         p = &(*p)->rb_left;
515                 /*
516                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
517                  * limit by the same amount
518                  */
519                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
520                         p = &(*p)->rb_right;
521         }
522         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
523         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
524         mz->on_tree = true;
525 }
526
527 static void
528 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
529                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
530                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
531 {
532         if (!mz->on_tree)
533                 return;
534         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
535         mz->on_tree = false;
536 }
537
538 static void
539 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
540                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
541                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
542 {
543         spin_lock(&mctz->lock);
544         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
545         spin_unlock(&mctz->lock);
546 }
547
548
549 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
550 {
551         unsigned long long excess;
552         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
553         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
554         int nid = page_to_nid(page);
555         int zid = page_zonenum(page);
556         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
557
558         /*
559          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
560          * because their event counter is not touched.
561          */
562         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
563                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
564                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
565                 /*
566                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
567                  * mem is over its softlimit.
568                  */
569                 if (excess || mz->on_tree) {
570                         spin_lock(&mctz->lock);
571                         /* if on-tree, remove it */
572                         if (mz->on_tree)
573                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
574                         /*
575                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
576                          * If excess is 0, no tree ops.
577                          */
578                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
579                         spin_unlock(&mctz->lock);
580                 }
581         }
582 }
583
584 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
585 {
586         int node, zone;
587         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
588         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
589
590         for_each_node(node) {
591                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
592                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
593                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
594                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
595                 }
596         }
597 }
598
599 static struct mem_cgroup_per_zone *
600 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
601 {
602         struct rb_node *rightmost = NULL;
603         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
604
605 retry:
606         mz = NULL;
607         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
608         if (!rightmost)
609                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
610
611         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
612         /*
613          * Remove the node now but someone else can add it back,
614          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
615          * position in the tree.
616          */
617         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
618         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
619                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
620                 goto retry;
621 done:
622         return mz;
623 }
624
625 static struct mem_cgroup_per_zone *
626 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
627 {
628         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
629
630         spin_lock(&mctz->lock);
631         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
632         spin_unlock(&mctz->lock);
633         return mz;
634 }
635
636 /*
637  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
638  *
639  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
640  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
641  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
642  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
643  *
644  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
645  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
646  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
647  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
648  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
649  *
650  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
651  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
652  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
653  * implemented.
654  */
655 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
656                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
657 {
658         long val = 0;
659         int cpu;
660
661         get_online_cpus();
662         for_each_online_cpu(cpu)
663                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
664 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
665         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
666         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
667         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
668 #endif
669         put_online_cpus();
670         return val;
671 }
672
673 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
674                                          bool charge)
675 {
676         int val = (charge) ? 1 : -1;
677         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT], val);
678 }
679
680 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
681                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
682 {
683         unsigned long val = 0;
684         int cpu;
685
686         for_each_online_cpu(cpu)
687                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
688 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
689         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
690         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
691         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
692 #endif
693         return val;
694 }
695
696 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
697                                          bool anon, int nr_pages)
698 {
699         preempt_disable();
700
701         /*
702          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
703          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
704          */
705         if (anon)
706                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
707                                 nr_pages);
708         else
709                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
710                                 nr_pages);
711
712         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
713         if (nr_pages > 0)
714                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
715         else {
716                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
717                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
718         }
719
720         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT], nr_pages);
721
722         preempt_enable();
723 }
724
725 unsigned long
726 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
727                         unsigned int lru_mask)
728 {
729         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
730         enum lru_list lru;
731         unsigned long ret = 0;
732
733         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
734
735         for_each_lru(lru) {
736                 if (BIT(lru) & lru_mask)
737                         ret += mz->lru_size[lru];
738         }
739         return ret;
740 }
741
742 static unsigned long
743 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
744                         int nid, unsigned int lru_mask)
745 {
746         u64 total = 0;
747         int zid;
748
749         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
750                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
751                                                 nid, zid, lru_mask);
752
753         return total;
754 }
755
756 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
757                         unsigned int lru_mask)
758 {
759         int nid;
760         u64 total = 0;
761
762         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
763                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
764         return total;
765 }
766
767 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
768                                        enum mem_cgroup_events_target target)
769 {
770         unsigned long val, next;
771
772         val = __this_cpu_read(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
773         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
774         /* from time_after() in jiffies.h */
775         if ((long)next - (long)val < 0) {
776                 switch (target) {
777                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
778                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
779                         break;
780                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
781                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
782                         break;
783                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
784                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
785                         break;
786                 default:
787                         break;
788                 }
789                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
790                 return true;
791         }
792         return false;
793 }
794
795 /*
796  * Check events in order.
797  *
798  */
799 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
800 {
801         preempt_disable();
802         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
803         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
804                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
805                 bool do_softlimit;
806                 bool do_numainfo __maybe_unused;
807
808                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
809                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
810 #if MAX_NUMNODES > 1
811                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
812                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
813 #endif
814                 preempt_enable();
815
816                 mem_cgroup_threshold(memcg);
817                 if (unlikely(do_softlimit))
818                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
819 #if MAX_NUMNODES > 1
820                 if (unlikely(do_numainfo))
821                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
822 #endif
823         } else
824                 preempt_enable();
825 }
826
827 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
828 {
829         return container_of(cgroup_subsys_state(cont,
830                                 mem_cgroup_subsys_id), struct mem_cgroup,
831                                 css);
832 }
833
834 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
835 {
836         /*
837          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
838          * if it races with swapoff, page migration, etc.
839          * So this can be called with p == NULL.
840          */
841         if (unlikely(!p))
842                 return NULL;
843
844         return container_of(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id),
845                                 struct mem_cgroup, css);
846 }
847
848 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
849 {
850         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
851
852         if (!mm)
853                 return NULL;
854         /*
855          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
856          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
857          * pessimistic (rather than adding locks here).
858          */
859         rcu_read_lock();
860         do {
861                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
862                 if (unlikely(!memcg))
863                         break;
864         } while (!css_tryget(&memcg->css));
865         rcu_read_unlock();
866         return memcg;
867 }
868
869 /**
870  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
871  * @root: hierarchy root
872  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
873  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
874  *
875  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
876  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
877  *
878  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
879  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
880  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
881  *
882  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
883  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
884  * reclaimers operating on the same zone and priority.
885  */
886 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
887                                    struct mem_cgroup *prev,
888                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
889 {
890         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
891         int id = 0;
892
893         if (mem_cgroup_disabled())
894                 return NULL;
895
896         if (!root)
897                 root = root_mem_cgroup;
898
899         if (prev && !reclaim)
900                 id = css_id(&prev->css);
901
902         if (prev && prev != root)
903                 css_put(&prev->css);
904
905         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
906                 if (prev)
907                         return NULL;
908                 return root;
909         }
910
911         while (!memcg) {
912                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
913                 struct cgroup_subsys_state *css;
914
915                 if (reclaim) {
916                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
917                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
918                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
919
920                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
921                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
922                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
923                                 return NULL;
924                         id = iter->position;
925                 }
926
927                 rcu_read_lock();
928                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, id + 1, &root->css, &id);
929                 if (css) {
930                         if (css == &root->css || css_tryget(css))
931                                 memcg = container_of(css,
932                                                      struct mem_cgroup, css);
933                 } else
934                         id = 0;
935                 rcu_read_unlock();
936
937                 if (reclaim) {
938                         iter->position = id;
939                         if (!css)
940                                 iter->generation++;
941                         else if (!prev && memcg)
942                                 reclaim->generation = iter->generation;
943                 }
944
945                 if (prev && !css)
946                         return NULL;
947         }
948         return memcg;
949 }
950
951 /**
952  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
953  * @root: hierarchy root
954  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
955  */
956 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
957                            struct mem_cgroup *prev)
958 {
959         if (!root)
960                 root = root_mem_cgroup;
961         if (prev && prev != root)
962                 css_put(&prev->css);
963 }
964
965 /*
966  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
967  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
968  * be used for reference counting.
969  */
970 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
971         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
972              iter != NULL;                              \
973              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
974
975 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
976         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
977              iter != NULL;                              \
978              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
979
980 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
981 {
982         return (memcg == root_mem_cgroup);
983 }
984
985 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
986 {
987         struct mem_cgroup *memcg;
988
989         if (!mm)
990                 return;
991
992         rcu_read_lock();
993         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
994         if (unlikely(!memcg))
995                 goto out;
996
997         switch (idx) {
998         case PGFAULT:
999                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1000                 break;
1001         case PGMAJFAULT:
1002                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1003                 break;
1004         default:
1005                 BUG();
1006         }
1007 out:
1008         rcu_read_unlock();
1009 }
1010 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
1011
1012 /**
1013  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1014  * @zone: zone of the wanted lruvec
1015  * @mem: memcg of the wanted lruvec
1016  *
1017  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1018  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1019  * is disabled.
1020  */
1021 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1022                                       struct mem_cgroup *memcg)
1023 {
1024         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1025
1026         if (mem_cgroup_disabled())
1027                 return &zone->lruvec;
1028
1029         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1030         return &mz->lruvec;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1035  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1036  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1037  *
1038  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1039  * 1. charge
1040  * 2. moving account
1041  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1042  * It is added to LRU before charge.
1043  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1044  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1045  */
1046
1047 /**
1048  * mem_cgroup_lru_add_list - account for adding an lru page and return lruvec
1049  * @zone: zone of the page
1050  * @page: the page
1051  * @lru: current lru
1052  *
1053  * This function accounts for @page being added to @lru, and returns
1054  * the lruvec for the given @zone and the memcg @page is charged to.
1055  *
1056  * The callsite is then responsible for physically linking the page to
1057  * the returned lruvec->lists[@lru].
1058  */
1059 struct lruvec *mem_cgroup_lru_add_list(struct zone *zone, struct page *page,
1060                                        enum lru_list lru)
1061 {
1062         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1063         struct mem_cgroup *memcg;
1064         struct page_cgroup *pc;
1065
1066         if (mem_cgroup_disabled())
1067                 return &zone->lruvec;
1068
1069         pc = lookup_page_cgroup(page);
1070         memcg = pc->mem_cgroup;
1071
1072         /*
1073          * Surreptitiously switch any uncharged page to root:
1074          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1075          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1076          *
1077          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1078          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1079          * of pc->mem_cgroup safe.
1080          */
1081         if (!PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1082                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1083
1084         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1085         /* compound_order() is stabilized through lru_lock */
1086         mz->lru_size[lru] += 1 << compound_order(page);
1087         return &mz->lruvec;
1088 }
1089
1090 /**
1091  * mem_cgroup_lru_del_list - account for removing an lru page
1092  * @page: the page
1093  * @lru: target lru
1094  *
1095  * This function accounts for @page being removed from @lru.
1096  *
1097  * The callsite is then responsible for physically unlinking
1098  * @page->lru.
1099  */
1100 void mem_cgroup_lru_del_list(struct page *page, enum lru_list lru)
1101 {
1102         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1103         struct mem_cgroup *memcg;
1104         struct page_cgroup *pc;
1105
1106         if (mem_cgroup_disabled())
1107                 return;
1108
1109         pc = lookup_page_cgroup(page);
1110         memcg = pc->mem_cgroup;
1111         VM_BUG_ON(!memcg);
1112         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1113         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
1114         VM_BUG_ON(mz->lru_size[lru] < (1 << compound_order(page)));
1115         mz->lru_size[lru] -= 1 << compound_order(page);
1116 }
1117
1118 void mem_cgroup_lru_del(struct page *page)
1119 {
1120         mem_cgroup_lru_del_list(page, page_lru(page));
1121 }
1122
1123 /**
1124  * mem_cgroup_lru_move_lists - account for moving a page between lrus
1125  * @zone: zone of the page
1126  * @page: the page
1127  * @from: current lru
1128  * @to: target lru
1129  *
1130  * This function accounts for @page being moved between the lrus @from
1131  * and @to, and returns the lruvec for the given @zone and the memcg
1132  * @page is charged to.
1133  *
1134  * The callsite is then responsible for physically relinking
1135  * @page->lru to the returned lruvec->lists[@to].
1136  */
1137 struct lruvec *mem_cgroup_lru_move_lists(struct zone *zone,
1138                                          struct page *page,
1139                                          enum lru_list from,
1140                                          enum lru_list to)
1141 {
1142         /* XXX: Optimize this, especially for @from == @to */
1143         mem_cgroup_lru_del_list(page, from);
1144         return mem_cgroup_lru_add_list(zone, page, to);
1145 }
1146
1147 /*
1148  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1149  * hierarchy subtree
1150  */
1151 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1152                                   struct mem_cgroup *memcg)
1153 {
1154         if (root_memcg == memcg)
1155                 return true;
1156         if (!root_memcg->use_hierarchy)
1157                 return false;
1158         return css_is_ancestor(&memcg->css, &root_memcg->css);
1159 }
1160
1161 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1162                                        struct mem_cgroup *memcg)
1163 {
1164         bool ret;
1165
1166         rcu_read_lock();
1167         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1168         rcu_read_unlock();
1169         return ret;
1170 }
1171
1172 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *memcg)
1173 {
1174         int ret;
1175         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1176         struct task_struct *p;
1177
1178         p = find_lock_task_mm(task);
1179         if (p) {
1180                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1181                 task_unlock(p);
1182         } else {
1183                 /*
1184                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1185                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1186                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1187                  */
1188                 task_lock(task);
1189                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1190                 if (curr)
1191                         css_get(&curr->css);
1192                 task_unlock(task);
1193         }
1194         if (!curr)
1195                 return 0;
1196         /*
1197          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1198          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1199          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1200          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1201          */
1202         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1203         css_put(&curr->css);
1204         return ret;
1205 }
1206
1207 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
1208 {
1209         unsigned long inactive_ratio;
1210         int nid = zone_to_nid(zone);
1211         int zid = zone_idx(zone);
1212         unsigned long inactive;
1213         unsigned long active;
1214         unsigned long gb;
1215
1216         inactive = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1217                                                 BIT(LRU_INACTIVE_ANON));
1218         active = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1219                                               BIT(LRU_ACTIVE_ANON));
1220
1221         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1222         if (gb)
1223                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1224         else
1225                 inactive_ratio = 1;
1226
1227         return inactive * inactive_ratio < active;
1228 }
1229
1230 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
1231 {
1232         unsigned long active;
1233         unsigned long inactive;
1234         int zid = zone_idx(zone);
1235         int nid = zone_to_nid(zone);
1236
1237         inactive = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1238                                                 BIT(LRU_INACTIVE_FILE));
1239         active = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1240                                               BIT(LRU_ACTIVE_FILE));
1241
1242         return (active > inactive);
1243 }
1244
1245 struct zone_reclaim_stat *
1246 mem_cgroup_get_reclaim_stat_from_page(struct page *page)
1247 {
1248         struct page_cgroup *pc;
1249         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1250
1251         if (mem_cgroup_disabled())
1252                 return NULL;
1253
1254         pc = lookup_page_cgroup(page);
1255         if (!PageCgroupUsed(pc))
1256                 return NULL;
1257         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
1258         smp_rmb();
1259         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
1260         return &mz->lruvec.reclaim_stat;
1261 }
1262
1263 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1264         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1265
1266 /**
1267  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1268  * @mem: the memory cgroup
1269  *
1270  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1271  * pages.
1272  */
1273 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1274 {
1275         unsigned long long margin;
1276
1277         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1278         if (do_swap_account)
1279                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1280         return margin >> PAGE_SHIFT;
1281 }
1282
1283 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1284 {
1285         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1286
1287         /* root ? */
1288         if (cgrp->parent == NULL)
1289                 return vm_swappiness;
1290
1291         return memcg->swappiness;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1296  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1297  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1298  * rcu_read_lock(), like this:
1299  *
1300  *         CPU-A                                    CPU-B
1301  *                                              rcu_read_lock()
1302  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1303  *                                                   take heavy locks.
1304  *         synchronize_rcu()                    update something.
1305  *                                              rcu_read_unlock()
1306  *         start move here.
1307  */
1308
1309 /* for quick checking without looking up memcg */
1310 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1311
1312 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1313 {
1314         atomic_inc(&memcg_moving);
1315         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1316         synchronize_rcu();
1317 }
1318
1319 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1320 {
1321         /*
1322          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1323          * We check NULL in callee rather than caller.
1324          */
1325         if (memcg) {
1326                 atomic_dec(&memcg_moving);
1327                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1328         }
1329 }
1330
1331 /*
1332  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1333  *
1334  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1335  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1336  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1337  *
1338  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1339  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1340  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1341  */
1342
1343 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1344 {
1345         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1346         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1347 }
1348
1349 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1350 {
1351         struct mem_cgroup *from;
1352         struct mem_cgroup *to;
1353         bool ret = false;
1354         /*
1355          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1356          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1357          */
1358         spin_lock(&mc.lock);
1359         from = mc.from;
1360         to = mc.to;
1361         if (!from)
1362                 goto unlock;
1363
1364         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1365                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1366 unlock:
1367         spin_unlock(&mc.lock);
1368         return ret;
1369 }
1370
1371 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1372 {
1373         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1374                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1375                         DEFINE_WAIT(wait);
1376                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1377                         /* moving charge context might have finished. */
1378                         if (mc.moving_task)
1379                                 schedule();
1380                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1381                         return true;
1382                 }
1383         }
1384         return false;
1385 }
1386
1387 /*
1388  * Take this lock when
1389  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1390  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1391  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1392  */
1393 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1394                                   unsigned long *flags)
1395 {
1396         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1397 }
1398
1399 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1400                                 unsigned long *flags)
1401 {
1402         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1403 }
1404
1405 /**
1406  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1407  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1408  * @p: Task that is going to be killed
1409  *
1410  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1411  * enabled
1412  */
1413 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1414 {
1415         struct cgroup *task_cgrp;
1416         struct cgroup *mem_cgrp;
1417         /*
1418          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1419          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1420          * If this assumption is broken, revisit this code.
1421          */
1422         static char memcg_name[PATH_MAX];
1423         int ret;
1424
1425         if (!memcg || !p)
1426                 return;
1427
1428         rcu_read_lock();
1429
1430         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1431         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1432
1433         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1434         if (ret < 0) {
1435                 /*
1436                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1437                  * But we'll still print out the usage information
1438                  */
1439                 rcu_read_unlock();
1440                 goto done;
1441         }
1442         rcu_read_unlock();
1443
1444         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1445
1446         rcu_read_lock();
1447         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1448         if (ret < 0) {
1449                 rcu_read_unlock();
1450                 goto done;
1451         }
1452         rcu_read_unlock();
1453
1454         /*
1455          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1456          */
1457         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1458 done:
1459
1460         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1461                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1462                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1463                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1464         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1465                 "failcnt %llu\n",
1466                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1467                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1468                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1469 }
1470
1471 /*
1472  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1473  * 1(self count) if no children.
1474  */
1475 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1476 {
1477         int num = 0;
1478         struct mem_cgroup *iter;
1479
1480         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1481                 num++;
1482         return num;
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1487  */
1488 u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1489 {
1490         u64 limit;
1491         u64 memsw;
1492
1493         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1494         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1495
1496         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1497         /*
1498          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1499          * to this memcg, return that limit.
1500          */
1501         return min(limit, memsw);
1502 }
1503
1504 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1505                                         gfp_t gfp_mask,
1506                                         unsigned long flags)
1507 {
1508         unsigned long total = 0;
1509         bool noswap = false;
1510         int loop;
1511
1512         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1513                 noswap = true;
1514         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1515                 noswap = true;
1516
1517         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1518                 if (loop)
1519                         drain_all_stock_async(memcg);
1520                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1521                 /*
1522                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1523                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1524                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1525                  */
1526                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1527                         break;
1528                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1529                         break;
1530                 /*
1531                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1532                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1533                  */
1534                 if (loop && !total)
1535                         break;
1536         }
1537         return total;
1538 }
1539
1540 /**
1541  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1542  * @mem: the target memcg
1543  * @nid: the node ID to be checked.
1544  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1545  *
1546  * This function returns whether the specified memcg contains any
1547  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1548  * pages in the node.
1549  */
1550 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1551                 int nid, bool noswap)
1552 {
1553         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1554                 return true;
1555         if (noswap || !total_swap_pages)
1556                 return false;
1557         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1558                 return true;
1559         return false;
1560
1561 }
1562 #if MAX_NUMNODES > 1
1563
1564 /*
1565  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1566  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1567  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1568  *
1569  */
1570 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1571 {
1572         int nid;
1573         /*
1574          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1575          * pagein/pageout changes since the last update.
1576          */
1577         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1578                 return;
1579         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1580                 return;
1581
1582         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1583         memcg->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1584
1585         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1586
1587                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1588                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1589         }
1590
1591         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1592         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1593 }
1594
1595 /*
1596  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1597  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1598  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1599  *
1600  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1601  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1602  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1603  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1604  *
1605  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1606  */
1607 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1608 {
1609         int node;
1610
1611         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1612         node = memcg->last_scanned_node;
1613
1614         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1615         if (node == MAX_NUMNODES)
1616                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1617         /*
1618          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1619          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1620          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1621          * we use curret node.
1622          */
1623         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1624                 node = numa_node_id();
1625
1626         memcg->last_scanned_node = node;
1627         return node;
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1632  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1633  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1634  * enough new information. We need to do double check.
1635  */
1636 bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1637 {
1638         int nid;
1639
1640         /*
1641          * quick check...making use of scan_node.
1642          * We can skip unused nodes.
1643          */
1644         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1645                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1646                      nid < MAX_NUMNODES;
1647                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1648
1649                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1650                                 return true;
1651                 }
1652         }
1653         /*
1654          * Check rest of nodes.
1655          */
1656         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1657                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1658                         continue;
1659                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1660                         return true;
1661         }
1662         return false;
1663 }
1664
1665 #else
1666 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1667 {
1668         return 0;
1669 }
1670
1671 bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1672 {
1673         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1674 }
1675 #endif
1676
1677 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1678                                    struct zone *zone,
1679                                    gfp_t gfp_mask,
1680                                    unsigned long *total_scanned)
1681 {
1682         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1683         int total = 0;
1684         int loop = 0;
1685         unsigned long excess;
1686         unsigned long nr_scanned;
1687         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1688                 .zone = zone,
1689                 .priority = 0,
1690         };
1691
1692         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
1693
1694         while (1) {
1695                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1696                 if (!victim) {
1697                         loop++;
1698                         if (loop >= 2) {
1699                                 /*
1700                                  * If we have not been able to reclaim
1701                                  * anything, it might because there are
1702                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1703                                  */
1704                                 if (!total)
1705                                         break;
1706                                 /*
1707                                  * We want to do more targeted reclaim.
1708                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1709                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1710                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1711                                  */
1712                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1713                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1714                                         break;
1715                         }
1716                         continue;
1717                 }
1718                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
1719                         continue;
1720                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1721                                                      zone, &nr_scanned);
1722                 *total_scanned += nr_scanned;
1723                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
1724                         break;
1725         }
1726         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1727         return total;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1732  * If someone is running, return false.
1733  * Has to be called with memcg_oom_lock
1734  */
1735 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *memcg)
1736 {
1737         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1738
1739         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1740                 if (iter->oom_lock) {
1741                         /*
1742                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1743                          * so we cannot give a lock.
1744                          */
1745                         failed = iter;
1746                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1747                         break;
1748                 } else
1749                         iter->oom_lock = true;
1750         }
1751
1752         if (!failed)
1753                 return true;
1754
1755         /*
1756          * OK, we failed to lock the whole subtree so we have to clean up
1757          * what we set up to the failing subtree
1758          */
1759         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1760                 if (iter == failed) {
1761                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1762                         break;
1763                 }
1764                 iter->oom_lock = false;
1765         }
1766         return false;
1767 }
1768
1769 /*
1770  * Has to be called with memcg_oom_lock
1771  */
1772 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1773 {
1774         struct mem_cgroup *iter;
1775
1776         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1777                 iter->oom_lock = false;
1778         return 0;
1779 }
1780
1781 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1782 {
1783         struct mem_cgroup *iter;
1784
1785         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1786                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1787 }
1788
1789 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1790 {
1791         struct mem_cgroup *iter;
1792
1793         /*
1794          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1795          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1796          * atomic_add_unless() here.
1797          */
1798         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1799                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1800 }
1801
1802 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1803 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1804
1805 struct oom_wait_info {
1806         struct mem_cgroup *memcg;
1807         wait_queue_t    wait;
1808 };
1809
1810 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1811         unsigned mode, int sync, void *arg)
1812 {
1813         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1814         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1815         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1816
1817         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1818         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1819
1820         /*
1821          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
1822          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1823          */
1824         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
1825                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
1826                 return 0;
1827         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1828 }
1829
1830 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1831 {
1832         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1833         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1834 }
1835
1836 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1837 {
1838         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1839                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1840 }
1841
1842 /*
1843  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1844  */
1845 bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1846 {
1847         struct oom_wait_info owait;
1848         bool locked, need_to_kill;
1849
1850         owait.memcg = memcg;
1851         owait.wait.flags = 0;
1852         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1853         owait.wait.private = current;
1854         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1855         need_to_kill = true;
1856         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1857
1858         /* At first, try to OOM lock hierarchy under memcg.*/
1859         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1860         locked = mem_cgroup_oom_lock(memcg);
1861         /*
1862          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1863          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1864          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1865          */
1866         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1867         if (!locked || memcg->oom_kill_disable)
1868                 need_to_kill = false;
1869         if (locked)
1870                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1871         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1872
1873         if (need_to_kill) {
1874                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1875                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order);
1876         } else {
1877                 schedule();
1878                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1879         }
1880         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1881         if (locked)
1882                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1883         memcg_wakeup_oom(memcg);
1884         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1885
1886         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1887
1888         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1889                 return false;
1890         /* Give chance to dying process */
1891         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1892         return true;
1893 }
1894
1895 /*
1896  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1897  * generalized to update other statistics as well.
1898  *
1899  * Notes: Race condition
1900  *
1901  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1902  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1903  * to do so _always_.
1904  *
1905  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1906  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1907  * are no race with "charge".
1908  *
1909  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1910  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1911  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1912  * by flags.
1913  *
1914  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1915  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
1916  * If there is, we take a lock.
1917  */
1918
1919 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
1920                                 bool *locked, unsigned long *flags)
1921 {
1922         struct mem_cgroup *memcg;
1923         struct page_cgroup *pc;
1924
1925         pc = lookup_page_cgroup(page);
1926 again:
1927         memcg = pc->mem_cgroup;
1928         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
1929                 return;
1930         /*
1931          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
1932          * need to take move_lock_page_cgroup(). Because we already hold
1933          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
1934          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
1935          */
1936         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
1937                 return;
1938
1939         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
1940         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
1941                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
1942                 goto again;
1943         }
1944         *locked = true;
1945 }
1946
1947 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
1948 {
1949         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1950
1951         /*
1952          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
1953          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
1954          * should take move_lock_page_cgroup().
1955          */
1956         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
1957 }
1958
1959 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1960                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1961 {
1962         struct mem_cgroup *memcg;
1963         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1964         unsigned long uninitialized_var(flags);
1965
1966         if (mem_cgroup_disabled())
1967                 return;
1968
1969         memcg = pc->mem_cgroup;
1970         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
1971                 return;
1972
1973         switch (idx) {
1974         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
1975                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
1976                 break;
1977         default:
1978                 BUG();
1979         }
1980
1981         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
1982 }
1983
1984 /*
1985  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1986  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1987  */
1988 #define CHARGE_BATCH    32U
1989 struct memcg_stock_pcp {
1990         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1991         unsigned int nr_pages;
1992         struct work_struct work;
1993         unsigned long flags;
1994 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  (0)
1995 };
1996 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1997 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1998
1999 /*
2000  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
2001  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
2002  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
2003  * refilled.
2004  */
2005 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg)
2006 {
2007         struct memcg_stock_pcp *stock;
2008         bool ret = true;
2009
2010         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2011         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages)
2012                 stock->nr_pages--;
2013         else /* need to call res_counter_charge */
2014                 ret = false;
2015         put_cpu_var(memcg_stock);
2016         return ret;
2017 }
2018
2019 /*
2020  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2021  */
2022 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2023 {
2024         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2025
2026         if (stock->nr_pages) {
2027                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2028
2029                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2030                 if (do_swap_account)
2031                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2032                 stock->nr_pages = 0;
2033         }
2034         stock->cached = NULL;
2035 }
2036
2037 /*
2038  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2039  * a thread which is pinned to local cpu.
2040  */
2041 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2042 {
2043         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2044         drain_stock(stock);
2045         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2046 }
2047
2048 /*
2049  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2050  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2051  */
2052 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2053 {
2054         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2055
2056         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2057                 drain_stock(stock);
2058                 stock->cached = memcg;
2059         }
2060         stock->nr_pages += nr_pages;
2061         put_cpu_var(memcg_stock);
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2066  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2067  * until the work is done.
2068  */
2069 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2070 {
2071         int cpu, curcpu;
2072
2073         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2074         get_online_cpus();
2075         curcpu = get_cpu();
2076         for_each_online_cpu(cpu) {
2077                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2078                 struct mem_cgroup *memcg;
2079
2080                 memcg = stock->cached;
2081                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2082                         continue;
2083                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2084                         continue;
2085                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2086                         if (cpu == curcpu)
2087                                 drain_local_stock(&stock->work);
2088                         else
2089                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2090                 }
2091         }
2092         put_cpu();
2093
2094         if (!sync)
2095                 goto out;
2096
2097         for_each_online_cpu(cpu) {
2098                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2099                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2100                         flush_work(&stock->work);
2101         }
2102 out:
2103         put_online_cpus();
2104 }
2105
2106 /*
2107  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2108  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2109  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2110  * it.
2111  */
2112 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2113 {
2114         /*
2115          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2116          */
2117         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2118                 return;
2119         drain_all_stock(root_memcg, false);
2120         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2121 }
2122
2123 /* This is a synchronous drain interface. */
2124 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2125 {
2126         /* called when force_empty is called */
2127         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2128         drain_all_stock(root_memcg, true);
2129         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2130 }
2131
2132 /*
2133  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2134  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2135  */
2136 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2137 {
2138         int i;
2139
2140         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2141         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_DATA; i++) {
2142                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2143
2144                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2145                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2146         }
2147         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2148                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2149
2150                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2151                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2152         }
2153         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2154 }
2155
2156 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2157                                         unsigned long action,
2158                                         void *hcpu)
2159 {
2160         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2161         struct memcg_stock_pcp *stock;
2162         struct mem_cgroup *iter;
2163
2164         if (action == CPU_ONLINE)
2165                 return NOTIFY_OK;
2166
2167         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2168                 return NOTIFY_OK;
2169
2170         for_each_mem_cgroup(iter)
2171                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2172
2173         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2174         drain_stock(stock);
2175         return NOTIFY_OK;
2176 }
2177
2178
2179 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2180 enum {
2181         CHARGE_OK,              /* success */
2182         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2183         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2184         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2185         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2186 };
2187
2188 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2189                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2190 {
2191         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2192         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2193         struct res_counter *fail_res;
2194         unsigned long flags = 0;
2195         int ret;
2196
2197         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2198
2199         if (likely(!ret)) {
2200                 if (!do_swap_account)
2201                         return CHARGE_OK;
2202                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2203                 if (likely(!ret))
2204                         return CHARGE_OK;
2205
2206                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2207                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2208                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2209         } else
2210                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2211         /*
2212          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2213          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2214          *
2215          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2216          * single page instead.
2217          */
2218         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2219                 return CHARGE_RETRY;
2220
2221         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2222                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2223
2224         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2225         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2226                 return CHARGE_RETRY;
2227         /*
2228          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2229          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2230          * before killing the task.
2231          *
2232          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2233          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2234          * to regular pages anyway in case of failure.
2235          */
2236         if (nr_pages == 1 && ret)
2237                 return CHARGE_RETRY;
2238
2239         /*
2240          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2241          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2242          */
2243         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2244                 return CHARGE_RETRY;
2245
2246         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2247         if (!oom_check)
2248                 return CHARGE_NOMEM;
2249         /* check OOM */
2250         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize)))
2251                 return CHARGE_OOM_DIE;
2252
2253         return CHARGE_RETRY;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * __mem_cgroup_try_charge() does
2258  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2259  * 2. update res_counter
2260  * 3. call memory reclaim if necessary.
2261  *
2262  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2263  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2264  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2265  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2266  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2267  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2268  *
2269  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2270  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2271  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2272  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2273  *
2274  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2275  * the oom-killer can be invoked.
2276  */
2277 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2278                                    gfp_t gfp_mask,
2279                                    unsigned int nr_pages,
2280                                    struct mem_cgroup **ptr,
2281                                    bool oom)
2282 {
2283         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2284         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2285         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2286         int ret;
2287
2288         /*
2289          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2290          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2291          * MEMDIE process.
2292          */
2293         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2294                      || fatal_signal_pending(current)))
2295                 goto bypass;
2296
2297         /*
2298          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2299          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2300          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2301          * set, if so charge the init_mm (happens for pagecache usage).
2302          */
2303         if (!*ptr && !mm)
2304                 *ptr = root_mem_cgroup;
2305 again:
2306         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2307                 memcg = *ptr;
2308                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&memcg->css));
2309                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2310                         goto done;
2311                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg))
2312                         goto done;
2313                 css_get(&memcg->css);
2314         } else {
2315                 struct task_struct *p;
2316
2317                 rcu_read_lock();
2318                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2319                 /*
2320                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2321                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2322                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2323                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2324                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2325                  * small race, here.
2326                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2327                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2328                  */
2329                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2330                 if (!memcg)
2331                         memcg = root_mem_cgroup;
2332                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2333                         rcu_read_unlock();
2334                         goto done;
2335                 }
2336                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg)) {
2337                         /*
2338                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2339                          * But considering how consume_stok works, it's not
2340                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2341                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2342                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2343                          * calling consume_stock().
2344                          */
2345                         rcu_read_unlock();
2346                         goto done;
2347                 }
2348                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2349                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2350                         rcu_read_unlock();
2351                         goto again;
2352                 }
2353                 rcu_read_unlock();
2354         }
2355
2356         do {
2357                 bool oom_check;
2358
2359                 /* If killed, bypass charge */
2360                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2361                         css_put(&memcg->css);
2362                         goto bypass;
2363                 }
2364
2365                 oom_check = false;
2366                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2367                         oom_check = true;
2368                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2369                 }
2370
2371                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch, oom_check);
2372                 switch (ret) {
2373                 case CHARGE_OK:
2374                         break;
2375                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2376                         batch = nr_pages;
2377                         css_put(&memcg->css);
2378                         memcg = NULL;
2379                         goto again;
2380                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2381                         css_put(&memcg->css);
2382                         goto nomem;
2383                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2384                         if (!oom) {
2385                                 css_put(&memcg->css);
2386                                 goto nomem;
2387                         }
2388                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2389                         nr_oom_retries--;
2390                         break;
2391                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2392                         css_put(&memcg->css);
2393                         goto bypass;
2394                 }
2395         } while (ret != CHARGE_OK);
2396
2397         if (batch > nr_pages)
2398                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2399         css_put(&memcg->css);
2400 done:
2401         *ptr = memcg;
2402         return 0;
2403 nomem:
2404         *ptr = NULL;
2405         return -ENOMEM;
2406 bypass:
2407         *ptr = root_mem_cgroup;
2408         return -EINTR;
2409 }
2410
2411 /*
2412  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2413  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2414  * gotten by try_charge().
2415  */
2416 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2417                                        unsigned int nr_pages)
2418 {
2419         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2420                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2421
2422                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2423                 if (do_swap_account)
2424                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2425         }
2426 }
2427
2428 /*
2429  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2430  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2431  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2432  * memcg.)
2433  */
2434 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2435 {
2436         struct cgroup_subsys_state *css;
2437
2438         /* ID 0 is unused ID */
2439         if (!id)
2440                 return NULL;
2441         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2442         if (!css)
2443                 return NULL;
2444         return container_of(css, struct mem_cgroup, css);
2445 }
2446
2447 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2448 {
2449         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2450         struct page_cgroup *pc;
2451         unsigned short id;
2452         swp_entry_t ent;
2453
2454         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2455
2456         pc = lookup_page_cgroup(page);
2457         lock_page_cgroup(pc);
2458         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2459                 memcg = pc->mem_cgroup;
2460                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2461                         memcg = NULL;
2462         } else if (PageSwapCache(page)) {
2463                 ent.val = page_private(page);
2464                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2465                 rcu_read_lock();
2466                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2467                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2468                         memcg = NULL;
2469                 rcu_read_unlock();
2470         }
2471         unlock_page_cgroup(pc);
2472         return memcg;
2473 }
2474
2475 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2476                                        struct page *page,
2477                                        unsigned int nr_pages,
2478                                        enum charge_type ctype,
2479                                        bool lrucare)
2480 {
2481         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2482         struct zone *uninitialized_var(zone);
2483         bool was_on_lru = false;
2484         bool anon;
2485
2486         lock_page_cgroup(pc);
2487         if (unlikely(PageCgroupUsed(pc))) {
2488                 unlock_page_cgroup(pc);
2489                 __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, nr_pages);
2490                 return;
2491         }
2492         /*
2493          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2494          * accessed by any other context at this point.
2495          */
2496
2497         /*
2498          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2499          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2500          */
2501         if (lrucare) {
2502                 zone = page_zone(page);
2503                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2504                 if (PageLRU(page)) {
2505                         ClearPageLRU(page);
2506                         del_page_from_lru_list(zone, page, page_lru(page));
2507                         was_on_lru = true;
2508                 }
2509         }
2510
2511         pc->mem_cgroup = memcg;
2512         /*
2513          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2514          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2515          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2516          * before USED bit, we need memory barrier here.
2517          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2518          */
2519         smp_wmb();
2520         SetPageCgroupUsed(pc);
2521
2522         if (lrucare) {
2523                 if (was_on_lru) {
2524                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2525                         SetPageLRU(page);
2526                         add_page_to_lru_list(zone, page, page_lru(page));
2527                 }
2528                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2529         }
2530
2531         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED)
2532                 anon = true;
2533         else
2534                 anon = false;
2535
2536         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, nr_pages);
2537         unlock_page_cgroup(pc);
2538
2539         /*
2540          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2541          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2542          * if they exceeds softlimit.
2543          */
2544         memcg_check_events(memcg, page);
2545 }
2546
2547 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2548
2549 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT ((1 << PCG_LOCK) | (1 << PCG_MIGRATION))
2550 /*
2551  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2552  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2553  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2554  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2555  */
2556 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2557 {
2558         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2559         struct page_cgroup *pc;
2560         int i;
2561
2562         if (mem_cgroup_disabled())
2563                 return;
2564         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
2565                 pc = head_pc + i;
2566                 pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2567                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
2568                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2569         }
2570 }
2571 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2572
2573 /**
2574  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2575  * @page: the page
2576  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2577  * @pc: page_cgroup of the page.
2578  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2579  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2580  * @uncharge: whether we should call uncharge and css_put against @from.
2581  *
2582  * The caller must confirm following.
2583  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2584  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2585  *
2586  * This function doesn't do "charge" nor css_get to new cgroup. It should be
2587  * done by a caller(__mem_cgroup_try_charge would be useful). If @uncharge is
2588  * true, this function does "uncharge" from old cgroup, but it doesn't if
2589  * @uncharge is false, so a caller should do "uncharge".
2590  */
2591 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2592                                    unsigned int nr_pages,
2593                                    struct page_cgroup *pc,
2594                                    struct mem_cgroup *from,
2595                                    struct mem_cgroup *to,
2596                                    bool uncharge)
2597 {
2598         unsigned long flags;
2599         int ret;
2600         bool anon = PageAnon(page);
2601
2602         VM_BUG_ON(from == to);
2603         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2604         /*
2605          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2606          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2607          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2608          * hold it.
2609          */
2610         ret = -EBUSY;
2611         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2612                 goto out;
2613
2614         lock_page_cgroup(pc);
2615
2616         ret = -EINVAL;
2617         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2618                 goto unlock;
2619
2620         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
2621
2622         if (!anon && page_mapped(page)) {
2623                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2624                 preempt_disable();
2625                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2626                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2627                 preempt_enable();
2628         }
2629         mem_cgroup_charge_statistics(from, anon, -nr_pages);
2630         if (uncharge)
2631                 /* This is not "cancel", but cancel_charge does all we need. */
2632                 __mem_cgroup_cancel_charge(from, nr_pages);
2633
2634         /* caller should have done css_get */
2635         pc->mem_cgroup = to;
2636         mem_cgroup_charge_statistics(to, anon, nr_pages);
2637         /*
2638          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2639          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2640          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2641          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2642          * status here.
2643          */
2644         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
2645         ret = 0;
2646 unlock:
2647         unlock_page_cgroup(pc);
2648         /*
2649          * check events
2650          */
2651         memcg_check_events(to, page);
2652         memcg_check_events(from, page);
2653 out:
2654         return ret;
2655 }
2656
2657 /*
2658  * move charges to its parent.
2659  */
2660
2661 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2662                                   struct page_cgroup *pc,
2663                                   struct mem_cgroup *child,
2664                                   gfp_t gfp_mask)
2665 {
2666         struct cgroup *cg = child->css.cgroup;
2667         struct cgroup *pcg = cg->parent;
2668         struct mem_cgroup *parent;
2669         unsigned int nr_pages;
2670         unsigned long uninitialized_var(flags);
2671         int ret;
2672
2673         /* Is ROOT ? */
2674         if (!pcg)
2675                 return -EINVAL;
2676
2677         ret = -EBUSY;
2678         if (!get_page_unless_zero(page))
2679                 goto out;
2680         if (isolate_lru_page(page))
2681                 goto put;
2682
2683         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2684
2685         parent = mem_cgroup_from_cont(pcg);
2686         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, nr_pages, &parent, false);
2687         if (ret)
2688                 goto put_back;
2689
2690         if (nr_pages > 1)
2691                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2692
2693         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages, pc, child, parent, true);
2694         if (ret)
2695                 __mem_cgroup_cancel_charge(parent, nr_pages);
2696
2697         if (nr_pages > 1)
2698                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2699 put_back:
2700         putback_lru_page(page);
2701 put:
2702         put_page(page);
2703 out:
2704         return ret;
2705 }
2706
2707 /*
2708  * Charge the memory controller for page usage.
2709  * Return
2710  * 0 if the charge was successful
2711  * < 0 if the cgroup is over its limit
2712  */
2713 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2714                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2715 {
2716         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2717         unsigned int nr_pages = 1;
2718         bool oom = true;
2719         int ret;
2720
2721         if (PageTransHuge(page)) {
2722                 nr_pages <<= compound_order(page);
2723                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2724                 /*
2725                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2726                  * fault handler will fall back to regular pages.
2727                  */
2728                 oom = false;
2729         }
2730
2731         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
2732         if (ret == -ENOMEM)
2733                 return ret;
2734         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
2735         return 0;
2736 }
2737
2738 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2739                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2740 {
2741         if (mem_cgroup_disabled())
2742                 return 0;
2743         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2744         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
2745         VM_BUG_ON(!mm);
2746         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2747                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2748 }
2749
2750 static void
2751 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2752                                         enum charge_type ctype);
2753
2754 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2755                                 gfp_t gfp_mask)
2756 {
2757         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2758         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
2759         int ret;
2760
2761         if (mem_cgroup_disabled())
2762                 return 0;
2763         if (PageCompound(page))
2764                 return 0;
2765
2766         if (unlikely(!mm))
2767                 mm = &init_mm;
2768         if (!page_is_file_cache(page))
2769                 type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
2770
2771         if (!PageSwapCache(page))
2772                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
2773         else { /* page is swapcache/shmem */
2774                 ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &memcg);
2775                 if (!ret)
2776                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
2777         }
2778         return ret;
2779 }
2780
2781 /*
2782  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2783  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2784  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2785  * "commit()" or removed by "cancel()"
2786  */
2787 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2788                                  struct page *page,
2789                                  gfp_t mask, struct mem_cgroup **memcgp)
2790 {
2791         struct mem_cgroup *memcg;
2792         int ret;
2793
2794         *memcgp = NULL;
2795
2796         if (mem_cgroup_disabled())
2797                 return 0;
2798
2799         if (!do_swap_account)
2800                 goto charge_cur_mm;
2801         /*
2802          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already updated
2803          * the pte, and even removed page from swap cache: in those cases
2804          * do_swap_page()'s pte_same() test will fail; but there's also a
2805          * KSM case which does need to charge the page.
2806          */
2807         if (!PageSwapCache(page))
2808                 goto charge_cur_mm;
2809         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2810         if (!memcg)
2811                 goto charge_cur_mm;
2812         *memcgp = memcg;
2813         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
2814         css_put(&memcg->css);
2815         if (ret == -EINTR)
2816                 ret = 0;
2817         return ret;
2818 charge_cur_mm:
2819         if (unlikely(!mm))
2820                 mm = &init_mm;
2821         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
2822         if (ret == -EINTR)
2823                 ret = 0;
2824         return ret;
2825 }
2826
2827 static void
2828 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2829                                         enum charge_type ctype)
2830 {
2831         if (mem_cgroup_disabled())
2832                 return;
2833         if (!memcg)
2834                 return;
2835         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
2836
2837         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
2838         /*
2839          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2840          * counted both as mem and swap....double count.
2841          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2842          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2843          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2844          */
2845         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2846                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2847                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
2848         }
2849         /*
2850          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2851          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2852          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2853          */
2854         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
2855 }
2856
2857 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
2858                                      struct mem_cgroup *memcg)
2859 {
2860         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
2861                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2862 }
2863
2864 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
2865 {
2866         if (mem_cgroup_disabled())
2867                 return;
2868         if (!memcg)
2869                 return;
2870         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
2871 }
2872
2873 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
2874                                    unsigned int nr_pages,
2875                                    const enum charge_type ctype)
2876 {
2877         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2878         bool uncharge_memsw = true;
2879
2880         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2881         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2882                 uncharge_memsw = false;
2883
2884         batch = &current->memcg_batch;
2885         /*
2886          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2887          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2888          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2889          */
2890         if (!batch->memcg)
2891                 batch->memcg = memcg;
2892         /*
2893          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2894          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2895          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2896          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2897          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2898          */
2899
2900         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2901                 goto direct_uncharge;
2902
2903         if (nr_pages > 1)
2904                 goto direct_uncharge;
2905
2906         /*
2907          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2908          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2909          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2910          */
2911         if (batch->memcg != memcg)
2912                 goto direct_uncharge;
2913         /* remember freed charge and uncharge it later */
2914         batch->nr_pages++;
2915         if (uncharge_memsw)
2916                 batch->memsw_nr_pages++;
2917         return;
2918 direct_uncharge:
2919         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2920         if (uncharge_memsw)
2921                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2922         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
2923                 memcg_oom_recover(memcg);
2924 }
2925
2926 /*
2927  * uncharge if !page_mapped(page)
2928  */
2929 static struct mem_cgroup *
2930 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype)
2931 {
2932         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2933         unsigned int nr_pages = 1;
2934         struct page_cgroup *pc;
2935         bool anon;
2936
2937         if (mem_cgroup_disabled())
2938                 return NULL;
2939
2940         if (PageSwapCache(page))
2941                 return NULL;
2942
2943         if (PageTransHuge(page)) {
2944                 nr_pages <<= compound_order(page);
2945                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2946         }
2947         /*
2948          * Check if our page_cgroup is valid
2949          */
2950         pc = lookup_page_cgroup(page);
2951         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
2952                 return NULL;
2953
2954         lock_page_cgroup(pc);
2955
2956         memcg = pc->mem_cgroup;
2957
2958         if (!PageCgroupUsed(pc))
2959                 goto unlock_out;
2960
2961         anon = PageAnon(page);
2962
2963         switch (ctype) {
2964         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2965                 /*
2966                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
2967                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
2968                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
2969                  */
2970                 anon = true;
2971                 /* fallthrough */
2972         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
2973                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
2974                 if (page_mapped(page) || PageCgroupMigration(pc))
2975                         goto unlock_out;
2976                 break;
2977         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
2978                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
2979                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
2980                                 goto unlock_out;
2981                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
2982                                 goto unlock_out;
2983                 break;
2984         default:
2985                 break;
2986         }
2987
2988         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, -nr_pages);
2989
2990         ClearPageCgroupUsed(pc);
2991         /*
2992          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
2993          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
2994          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
2995          * special functions.
2996          */
2997
2998         unlock_page_cgroup(pc);
2999         /*
3000          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
3001          * will never be freed.
3002          */
3003         memcg_check_events(memcg, page);
3004         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
3005                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
3006                 mem_cgroup_get(memcg);
3007         }
3008         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3009                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
3010
3011         return memcg;
3012
3013 unlock_out:
3014         unlock_page_cgroup(pc);
3015         return NULL;
3016 }
3017
3018 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
3019 {
3020         /* early check. */
3021         if (page_mapped(page))
3022                 return;
3023         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
3024         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
3025 }
3026
3027 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
3028 {
3029         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
3030         VM_BUG_ON(page->mapping);
3031         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
3032 }
3033
3034 /*
3035  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3036  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3037  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3038  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3039  * This may be called prural(2) times in a context,
3040  */
3041
3042 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3043 {
3044         current->memcg_batch.do_batch++;
3045         /* We can do nest. */
3046         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3047                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3048                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3049                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3050         }
3051 }
3052
3053 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3054 {
3055         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3056
3057         if (!batch->do_batch)
3058                 return;
3059
3060         batch->do_batch--;
3061         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3062                 return;
3063
3064         if (!batch->memcg)
3065                 return;
3066         /*
3067          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3068          * bacause we hide charges behind us.
3069          */
3070         if (batch->nr_pages)
3071                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3072                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3073         if (batch->memsw_nr_pages)
3074                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3075                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3076         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3077         /* forget this pointer (for sanity check) */
3078         batch->memcg = NULL;
3079 }
3080
3081 #ifdef CONFIG_SWAP
3082 /*
3083  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3084  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3085  */
3086 void
3087 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3088 {
3089         struct mem_cgroup *memcg;
3090         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3091
3092         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3093                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3094
3095         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype);
3096
3097         /*
3098          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3099          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3100          */
3101         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3102                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3103 }
3104 #endif
3105
3106 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
3107 /*
3108  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3109  * uncharge "memsw" account.
3110  */
3111 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3112 {
3113         struct mem_cgroup *memcg;
3114         unsigned short id;
3115
3116         if (!do_swap_account)
3117                 return;
3118
3119         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3120         rcu_read_lock();
3121         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3122         if (memcg) {
3123                 /*
3124                  * We uncharge this because swap is freed.
3125                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3126                  */
3127                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3128                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3129                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3130                 mem_cgroup_put(memcg);
3131         }
3132         rcu_read_unlock();
3133 }
3134
3135 /**
3136  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3137  * @entry: swap entry to be moved
3138  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3139  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3140  *
3141  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3142  * as the mem_cgroup's id of @from.
3143  *
3144  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3145  *
3146  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3147  * both res and memsw, and called css_get().
3148  */
3149 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3150                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3151 {
3152         unsigned short old_id, new_id;
3153
3154         old_id = css_id(&from->css);
3155         new_id = css_id(&to->css);
3156
3157         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3158                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3159                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3160                 /*
3161                  * This function is only called from task migration context now.
3162                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3163                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3164                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3165                  * because if the process that has been moved to @to does
3166                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3167                  */
3168                 mem_cgroup_get(to);
3169                 return 0;
3170         }
3171         return -EINVAL;
3172 }
3173 #else
3174 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3175                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3176 {
3177         return -EINVAL;
3178 }
3179 #endif
3180
3181 /*
3182  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3183  * page belongs to.
3184  */
3185 int mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page,
3186         struct page *newpage, struct mem_cgroup **memcgp, gfp_t gfp_mask)
3187 {
3188         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3189         struct page_cgroup *pc;
3190         enum charge_type ctype;
3191         int ret = 0;
3192
3193         *memcgp = NULL;
3194
3195         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3196         if (mem_cgroup_disabled())
3197                 return 0;
3198
3199         pc = lookup_page_cgroup(page);
3200         lock_page_cgroup(pc);
3201         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3202                 memcg = pc->mem_cgroup;
3203                 css_get(&memcg->css);
3204                 /*
3205                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3206                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3207                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3208                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3209                  * until end_migration() is called
3210                  *
3211                  * Corner Case Thinking
3212                  * A)
3213                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3214                  * while migration was ongoing.
3215                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3216                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3217                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3218                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3219                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3220                  *
3221                  * B)
3222                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3223                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3224                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3225                  * without charging it again.
3226                  *
3227                  * C)
3228                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3229                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3230                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3231                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3232                  */
3233                 if (PageAnon(page))
3234                         SetPageCgroupMigration(pc);
3235         }
3236         unlock_page_cgroup(pc);
3237         /*
3238          * If the page is not charged at this point,
3239          * we return here.
3240          */
3241         if (!memcg)
3242                 return 0;
3243
3244         *memcgp = memcg;
3245         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, 1, memcgp, false);
3246         css_put(&memcg->css);/* drop extra refcnt */
3247         if (ret) {
3248                 if (PageAnon(page)) {
3249                         lock_page_cgroup(pc);
3250                         ClearPageCgroupMigration(pc);
3251                         unlock_page_cgroup(pc);
3252                         /*
3253                          * The old page may be fully unmapped while we kept it.
3254                          */
3255                         mem_cgroup_uncharge_page(page);
3256                 }
3257                 /* we'll need to revisit this error code (we have -EINTR) */
3258                 return -ENOMEM;
3259         }
3260         /*
3261          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3262          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3263          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3264          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3265          */
3266         if (PageAnon(page))
3267                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED;
3268         else if (page_is_file_cache(page))
3269                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3270         else
3271                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3272         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, ctype, false);
3273         return ret;
3274 }
3275
3276 /* remove redundant charge if migration failed*/
3277 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
3278         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3279 {
3280         struct page *used, *unused;
3281         struct page_cgroup *pc;
3282         bool anon;
3283
3284         if (!memcg)
3285                 return;
3286         /* blocks rmdir() */
3287         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
3288         if (!migration_ok) {
3289                 used = oldpage;
3290                 unused = newpage;
3291         } else {
3292                 used = newpage;
3293                 unused = oldpage;
3294         }
3295         /*
3296          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3297          * of the page goes down to zero, temporarly.
3298          * Clear the flag and check the page should be charged.
3299          */
3300         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3301         lock_page_cgroup(pc);
3302         ClearPageCgroupMigration(pc);
3303         unlock_page_cgroup(pc);
3304         anon = PageAnon(used);
3305         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
3306                 anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED
3307                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
3308
3309         /*
3310          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3311          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3312          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3313          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3314          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3315          * check. (see prepare_charge() also)
3316          */
3317         if (anon)
3318                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3319         /*
3320          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3321          * tasks.
3322          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3323          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3324          */
3325         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
3326 }
3327
3328 /*
3329  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
3330  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
3331  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
3332  */
3333 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
3334                                   struct page *newpage)
3335 {
3336         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3337         struct page_cgroup *pc;
3338         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3339
3340         if (mem_cgroup_disabled())
3341                 return;
3342
3343         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3344         /* fix accounting on old pages */
3345         lock_page_cgroup(pc);
3346         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3347                 memcg = pc->mem_cgroup;
3348                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, false, -1);
3349                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3350         }
3351         unlock_page_cgroup(pc);
3352
3353         /*
3354          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
3355          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
3356          */
3357         if (!memcg)
3358                 return;
3359
3360         if (PageSwapBacked(oldpage))
3361                 type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3362
3363         /*
3364          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
3365          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
3366          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
3367          */
3368         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
3369 }
3370
3371 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3372 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3373 {
3374         struct page_cgroup *pc;
3375
3376         pc = lookup_page_cgroup(page);
3377         /*
3378          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3379          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3380          * or when mem_cgroup_disabled().
3381          */
3382         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3383                 return pc;
3384         return NULL;
3385 }
3386
3387 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3388 {
3389         if (mem_cgroup_disabled())
3390                 return false;
3391
3392         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3393 }
3394
3395 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3396 {
3397         struct page_cgroup *pc;
3398
3399         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3400         if (pc) {
3401                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3402                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3403         }
3404 }
3405 #endif
3406
3407 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3408
3409 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3410                                 unsigned long long val)
3411 {
3412         int retry_count;
3413         u64 memswlimit, memlimit;
3414         int ret = 0;
3415         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3416         u64 curusage, oldusage;
3417         int enlarge;
3418
3419         /*
3420          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3421          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3422          * of # of children which we should visit in this loop.
3423          */
3424         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3425
3426         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3427
3428         enlarge = 0;
3429         while (retry_count) {
3430                 if (signal_pending(current)) {
3431                         ret = -EINTR;
3432                         break;
3433                 }
3434                 /*
3435                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3436                  * open coded manner. You see what this really does.
3437                  * We have to guarantee memcg->res.limit < memcg->memsw.limit.
3438                  */
3439                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3440                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3441                 if (memswlimit < val) {
3442                         ret = -EINVAL;
3443                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3444                         break;
3445                 }
3446
3447                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3448                 if (memlimit < val)
3449                         enlarge = 1;
3450
3451                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3452                 if (!ret) {
3453                         if (memswlimit == val)
3454                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3455                         else
3456                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3457                 }
3458                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3459
3460                 if (!ret)
3461                         break;
3462
3463                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3464                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3465                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3466                 /* Usage is reduced ? */
3467                 if (curusage >= oldusage)
3468                         retry_count--;
3469                 else
3470                         oldusage = curusage;
3471         }
3472         if (!ret && enlarge)
3473                 memcg_oom_recover(memcg);
3474
3475         return ret;
3476 }
3477
3478 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3479                                         unsigned long long val)
3480 {
3481         int retry_count;
3482         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3483         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3484         int ret = -EBUSY;
3485         int enlarge = 0;
3486
3487         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3488         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3489         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3490         while (retry_count) {
3491                 if (signal_pending(current)) {
3492                         ret = -EINTR;
3493                         break;
3494                 }
3495                 /*
3496                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3497                  * open coded manner. You see what this really does.
3498                  * We have to guarantee memcg->res.limit < memcg->memsw.limit.
3499                  */
3500                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3501                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3502                 if (memlimit > val) {
3503                         ret = -EINVAL;
3504                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3505                         break;
3506                 }
3507                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3508                 if (memswlimit < val)
3509                         enlarge = 1;
3510                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3511                 if (!ret) {
3512                         if (memlimit == val)
3513                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3514                         else
3515                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3516                 }
3517                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3518
3519                 if (!ret)
3520                         break;
3521
3522                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3523                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3524                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3525                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3526                 /* Usage is reduced ? */
3527                 if (curusage >= oldusage)
3528                         retry_count--;
3529                 else
3530                         oldusage = curusage;
3531         }
3532         if (!ret && enlarge)
3533                 memcg_oom_recover(memcg);
3534         return ret;
3535 }
3536
3537 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3538                                             gfp_t gfp_mask,
3539                                             unsigned long *total_scanned)
3540 {
3541         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3542         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3543         unsigned long reclaimed;
3544         int loop = 0;
3545         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3546         unsigned long long excess;
3547         unsigned long nr_scanned;
3548
3549         if (order > 0)
3550                 return 0;
3551
3552         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3553         /*
3554          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3555          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3556          * pressure
3557          */
3558         do {
3559                 if (next_mz)
3560                         mz = next_mz;
3561                 else
3562                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3563                 if (!mz)
3564                         break;
3565
3566                 nr_scanned = 0;
3567                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3568                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3569                 nr_reclaimed += reclaimed;
3570                 *total_scanned += nr_scanned;
3571                 spin_lock(&mctz->lock);
3572
3573                 /*
3574                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3575                  * it is time to move on to the next cgroup
3576                  */
3577                 next_mz = NULL;
3578                 if (!reclaimed) {
3579                         do {
3580                                 /*
3581                                  * Loop until we find yet another one.
3582                                  *
3583                                  * By the time we get the soft_limit lock
3584                                  * again, someone might have aded the
3585                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3586                                  * make sure we get a different mem.
3587                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3588                                  * NULL if no other cgroup is present on
3589                                  * the tree
3590                                  */
3591                                 next_mz =
3592                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3593                                 if (next_mz == mz)
3594                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
3595                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3596                                         break;
3597                         } while (1);
3598                 }
3599                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
3600                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
3601                 /*
3602                  * One school of thought says that we should not add
3603                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3604                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3605                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3606                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3607                  * term TODO.
3608                  */
3609                 /* If excess == 0, no tree ops */
3610                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
3611                 spin_unlock(&mctz->lock);
3612                 css_put(&mz->memcg->css);
3613                 loop++;
3614                 /*
3615                  * Could not reclaim anything and there are no more
3616                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3617                  * reclaiming anything.
3618                  */
3619                 if (!nr_reclaimed &&
3620                         (next_mz == NULL ||
3621                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3622                         break;
3623         } while (!nr_reclaimed);
3624         if (next_mz)
3625                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3626         return nr_reclaimed;
3627 }
3628
3629 /*
3630  * This routine traverse page_cgroup in given list and drop them all.
3631  * *And* this routine doesn't reclaim page itself, just removes page_cgroup.
3632  */
3633 static int mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3634                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3635 {
3636         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3637         unsigned long flags, loop;
3638         struct list_head *list;
3639         struct page *busy;
3640         struct zone *zone;
3641         int ret = 0;
3642
3643         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3644         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zid);
3645         list = &mz->lruvec.lists[lru];
3646
3647         loop = mz->lru_size[lru];
3648         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3649         loop += 256;
3650         busy = NULL;
3651         while (loop--) {
3652                 struct page_cgroup *pc;
3653                 struct page *page;
3654
3655                 ret = 0;
3656                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3657                 if (list_empty(list)) {
3658                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3659                         break;
3660                 }
3661                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3662                 if (busy == page) {
3663                         list_move(&page->lru, list);
3664                         busy = NULL;
3665                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3666                         continue;
3667                 }
3668                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3669
3670                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3671
3672                 ret = mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg, GFP_KERNEL);
3673                 if (ret == -ENOMEM || ret == -EINTR)
3674                         break;
3675
3676                 if (ret == -EBUSY || ret == -EINVAL) {
3677                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3678                         busy = page;
3679                         cond_resched();
3680                 } else
3681                         busy = NULL;
3682         }
3683
3684         if (!ret && !list_empty(list))
3685                 return -EBUSY;
3686         return ret;
3687 }
3688
3689 /*
3690  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3691  * This enables deleting this mem_cgroup.
3692  */
3693 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg, bool free_all)
3694 {
3695         int ret;
3696         int node, zid, shrink;
3697         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3698         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
3699
3700         css_get(&memcg->css);
3701
3702         shrink = 0;
3703         /* should free all ? */
3704         if (free_all)
3705                 goto try_to_free;
3706 move_account:
3707         do {
3708                 ret = -EBUSY;
3709                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3710                         goto out;
3711                 ret = -EINTR;
3712                 if (signal_pending(current))
3713                         goto out;
3714                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3715                 lru_add_drain_all();
3716                 drain_all_stock_sync(memcg);
3717                 ret = 0;
3718                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3719                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3720                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3721                                 enum lru_list lru;
3722                                 for_each_lru(lru) {
3723                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3724                                                         node, zid, lru);
3725                                         if (ret)
3726                                                 break;
3727                                 }
3728                         }
3729                         if (ret)
3730                                 break;
3731                 }
3732                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3733                 memcg_oom_recover(memcg);
3734                 /* it seems parent cgroup doesn't have enough mem */
3735                 if (ret == -ENOMEM)
3736                         goto try_to_free;
3737                 cond_resched();
3738         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3739         } while (res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0 || ret);
3740 out:
3741         css_put(&memcg->css);
3742         return ret;
3743
3744 try_to_free:
3745         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3746         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3747                 ret = -EBUSY;
3748                 goto out;
3749         }
3750         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3751         lru_add_drain_all();
3752         /* try to free all pages in this cgroup */
3753         shrink = 1;
3754         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
3755                 int progress;
3756
3757                 if (signal_pending(current)) {
3758                         ret = -EINTR;
3759                         goto out;
3760                 }
3761                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
3762                                                 false);
3763                 if (!progress) {
3764                         nr_retries--;
3765                         /* maybe some writeback is necessary */
3766                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3767                 }
3768
3769         }
3770         lru_add_drain();
3771         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3772         goto move_account;
3773 }
3774
3775 int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3776 {
3777         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3778 }
3779
3780
3781 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3782 {
3783         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3784 }
3785
3786 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3787                                         u64 val)
3788 {
3789         int retval = 0;
3790         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3791         struct cgroup *parent = cont->parent;
3792         struct mem_cgroup *parent_memcg = NULL;
3793
3794         if (parent)
3795                 parent_memcg = mem_cgroup_from_cont(parent);
3796
3797         cgroup_lock();
3798         /*
3799          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3800          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3801          * occur, provided the current cgroup has no children.
3802          *
3803          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3804          * set if there are no children.
3805          */
3806         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3807                                 (val == 1 || val == 0)) {
3808                 if (list_empty(&cont->children))
3809                         memcg->use_hierarchy = val;
3810                 else
3811                         retval = -EBUSY;
3812         } else
3813                 retval = -EINVAL;
3814         cgroup_unlock();
3815
3816         return retval;
3817 }
3818
3819
3820 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3821                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3822 {
3823         struct mem_cgroup *iter;
3824         long val = 0;
3825
3826         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3827         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3828                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3829
3830         if (val < 0) /* race ? */
3831                 val = 0;
3832         return val;
3833 }
3834
3835 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3836 {
3837         u64 val;
3838
3839         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3840                 if (!swap)
3841                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3842                 else
3843                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3844         }
3845
3846         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3847         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3848
3849         if (swap)
3850                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
3851
3852         return val << PAGE_SHIFT;
3853 }
3854
3855 static ssize_t mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3856                                struct file *file, char __user *buf,
3857                                size_t nbytes, loff_t *ppos)
3858 {
3859         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3860         char str[64];
3861         u64 val;
3862         int type, name, len;
3863
3864         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3865         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3866
3867         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3868                 return -EOPNOTSUPP;
3869
3870         switch (type) {
3871         case _MEM:
3872                 if (name == RES_USAGE)
3873                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3874                 else
3875                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
3876                 break;
3877         case _MEMSWAP:
3878                 if (name == RES_USAGE)
3879                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3880                 else
3881                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
3882                 break;
3883         default:
3884                 BUG();
3885         }
3886
3887         len = scnprintf(str, sizeof(str), "%llu\n", (unsigned long long)val);
3888         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, str, len);
3889 }
3890 /*
3891  * The user of this function is...
3892  * RES_LIMIT.
3893  */
3894 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3895                             const char *buffer)
3896 {
3897         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3898         int type, name;
3899         unsigned long long val;
3900         int ret;
3901
3902         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3903         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3904
3905         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3906                 return -EOPNOTSUPP;
3907
3908         switch (name) {
3909         case RES_LIMIT:
3910                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3911                         ret = -EINVAL;
3912                         break;
3913                 }
3914                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3915                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3916                 if (ret)
3917                         break;
3918                 if (type == _MEM)
3919                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3920                 else
3921                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3922                 break;
3923         case RES_SOFT_LIMIT:
3924                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3925                 if (ret)
3926                         break;
3927                 /*
3928                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3929                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3930                  * control without swap
3931                  */
3932                 if (type == _MEM)
3933                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3934                 else
3935                         ret = -EINVAL;
3936                 break;
3937         default:
3938                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3939                 break;
3940         }
3941         return ret;
3942 }
3943
3944 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3945                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
3946 {
3947         struct cgroup *cgroup;
3948         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
3949
3950         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3951         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3952         cgroup = memcg->css.cgroup;
3953         if (!memcg->use_hierarchy)
3954                 goto out;
3955
3956         while (cgroup->parent) {
3957                 cgroup = cgroup->parent;
3958                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
3959                 if (!memcg->use_hierarchy)
3960                         break;
3961                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3962                 min_limit = min(min_limit, tmp);
3963                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3964                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
3965         }
3966 out:
3967         *mem_limit = min_limit;
3968         *memsw_limit = min_memsw_limit;
3969 }
3970
3971 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3972 {
3973         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3974         int type, name;
3975
3976         type = MEMFILE_TYPE(event);
3977         name = MEMFILE_ATTR(event);
3978
3979         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3980                 return -EOPNOTSUPP;
3981
3982         switch (name) {
3983         case RES_MAX_USAGE:
3984                 if (type == _MEM)
3985                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
3986                 else
3987                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
3988                 break;
3989         case RES_FAILCNT:
3990                 if (type == _MEM)
3991                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
3992                 else
3993                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
3994                 break;
3995         }
3996
3997         return 0;
3998 }
3999
4000 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
4001                                         struct cftype *cft)
4002 {
4003         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
4004 }
4005
4006 #ifdef CONFIG_MMU
4007 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4008                                         struct cftype *cft, u64 val)
4009 {
4010         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4011
4012         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
4013                 return -EINVAL;
4014         /*
4015          * We check this value several times in both in can_attach() and
4016          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
4017          * inconsistent.
4018          */
4019         cgroup_lock();
4020         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4021         cgroup_unlock();
4022
4023         return 0;
4024 }
4025 #else
4026 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4027                                         struct cftype *cft, u64 val)
4028 {
4029         return -ENOSYS;
4030 }
4031 #endif
4032
4033
4034 /* For read statistics */
4035 enum {
4036         MCS_CACHE,
4037         MCS_RSS,
4038         MCS_FILE_MAPPED,
4039         MCS_PGPGIN,
4040         MCS_PGPGOUT,
4041         MCS_SWAP,
4042         MCS_PGFAULT,
4043         MCS_PGMAJFAULT,
4044         MCS_INACTIVE_ANON,
4045         MCS_ACTIVE_ANON,
4046         MCS_INACTIVE_FILE,
4047         MCS_ACTIVE_FILE,
4048         MCS_UNEVICTABLE,
4049         NR_MCS_STAT,
4050 };
4051
4052 struct mcs_total_stat {
4053         s64 stat[NR_MCS_STAT];
4054 };
4055
4056 struct {
4057         char *local_name;
4058         char *total_name;
4059 } memcg_stat_strings[NR_MCS_STAT] = {
4060         {"cache", "total_cache"},
4061         {"rss", "total_rss"},
4062         {"mapped_file", "total_mapped_file"},
4063         {"pgpgin", "total_pgpgin"},
4064         {"pgpgout", "total_pgpgout"},
4065         {"swap", "total_swap"},
4066         {"pgfault", "total_pgfault"},
4067         {"pgmajfault", "total_pgmajfault"},
4068         {"inactive_anon", "total_inactive_anon"},
4069         {"active_anon", "total_active_anon"},
4070         {"inactive_file", "total_inactive_file"},
4071         {"active_file", "total_active_file"},
4072         {"unevictable", "total_unevictable"}
4073 };
4074
4075
4076 static void
4077 mem_cgroup_get_local_stat(struct mem_cgroup *memcg, struct mcs_total_stat *s)
4078 {
4079         s64 val;
4080
4081         /* per cpu stat */
4082         val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4083         s->stat[MCS_CACHE] += val * PAGE_SIZE;
4084         val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4085         s->stat[MCS_RSS] += val * PAGE_SIZE;
4086         val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
4087         s->stat[MCS_FILE_MAPPED] += val * PAGE_SIZE;
4088         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN);
4089         s->stat[MCS_PGPGIN] += val;
4090         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT);
4091         s->stat[MCS_PGPGOUT] += val;
4092         if (do_swap_account) {
4093                 val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
4094                 s->stat[MCS_SWAP] += val * PAGE_SIZE;
4095         }
4096         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT);
4097         s->stat[MCS_PGFAULT] += val;
4098         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT);
4099         s->stat[MCS_PGMAJFAULT] += val;
4100
4101         /* per zone stat */
4102         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_INACTIVE_ANON));
4103         s->stat[MCS_INACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4104         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_ACTIVE_ANON));
4105         s->stat[MCS_ACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4106         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_INACTIVE_FILE));
4107         s->stat[MCS_INACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4108         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_ACTIVE_FILE));
4109         s->stat[MCS_ACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4110         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4111         s->stat[MCS_UNEVICTABLE] += val * PAGE_SIZE;
4112 }
4113
4114 static void
4115 mem_cgroup_get_total_stat(struct mem_cgroup *memcg, struct mcs_total_stat *s)
4116 {
4117         struct mem_cgroup *iter;
4118
4119         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4120                 mem_cgroup_get_local_stat(iter, s);
4121 }
4122
4123 #ifdef CONFIG_NUMA
4124 static int mem_control_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *arg)
4125 {
4126         int nid;
4127         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4128         unsigned long node_nr;
4129         struct cgroup *cont = m->private;
4130         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4131
4132         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL);
4133         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4134         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4135                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL);
4136                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4137         }
4138         seq_putc(m, '\n');
4139
4140         file_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_FILE);
4141         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4142         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4143                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4144                                 LRU_ALL_FILE);
4145                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4146         }
4147         seq_putc(m, '\n');
4148
4149         anon_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_ANON);
4150         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4151         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4152                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4153                                 LRU_ALL_ANON);
4154                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4155         }
4156         seq_putc(m, '\n');
4157
4158         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4159         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4160         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4161                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4162                                 BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4163                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4164         }
4165         seq_putc(m, '\n');
4166         return 0;
4167 }
4168 #endif /* CONFIG_NUMA */
4169
4170 static int mem_control_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4171                                  struct cgroup_map_cb *cb)
4172 {
4173         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4174         struct mcs_total_stat mystat;
4175         int i;
4176
4177         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4178         mem_cgroup_get_local_stat(memcg, &mystat);
4179
4180
4181         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4182                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4183                         continue;
4184                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].local_name, mystat.stat[i]);
4185         }
4186
4187         /* Hierarchical information */
4188         {
4189                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4190                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
4191                 cb->fill(cb, "hierarchical_memory_limit", limit);
4192                 if (do_swap_account)
4193                         cb->fill(cb, "hierarchical_memsw_limit", memsw_limit);
4194         }
4195
4196         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4197         mem_cgroup_get_total_stat(memcg, &mystat);
4198         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4199                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4200                         continue;
4201                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].total_name, mystat.stat[i]);
4202         }
4203
4204 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4205         {
4206                 int nid, zid;
4207                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4208                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
4209                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4210                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4211
4212                 for_each_online_node(nid)
4213                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4214                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
4215                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
4216
4217                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
4218                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
4219                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
4220                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
4221                         }
4222                 cb->fill(cb, "recent_rotated_anon", recent_rotated[0]);
4223                 cb->fill(cb, "recent_rotated_file", recent_rotated[1]);
4224                 cb->fill(cb, "recent_scanned_anon", recent_scanned[0]);
4225                 cb->fill(cb, "recent_scanned_file", recent_scanned[1]);
4226         }
4227 #endif
4228
4229         return 0;
4230 }
4231
4232 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
4233 {
4234         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4235
4236         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4237 }
4238
4239 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
4240                                        u64 val)
4241 {
4242         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4243         struct mem_cgroup *parent;
4244
4245         if (val > 100)
4246                 return -EINVAL;
4247
4248         if (cgrp->parent == NULL)
4249                 return -EINVAL;
4250
4251         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4252
4253         cgroup_lock();
4254
4255         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
4256         if ((parent->use_hierarchy) ||
4257             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4258                 cgroup_unlock();
4259                 return -EINVAL;
4260         }
4261
4262         memcg->swappiness = val;
4263
4264         cgroup_unlock();
4265
4266         return 0;
4267 }
4268
4269 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4270 {
4271         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4272         u64 usage;
4273         int i;
4274
4275         rcu_read_lock();
4276         if (!swap)
4277                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4278         else
4279                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4280
4281         if (!t)
4282                 goto unlock;
4283
4284         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4285
4286         /*
4287          * current_threshold points to threshold just below usage.
4288          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4289          * call of __mem_cgroup_threshold().
4290          */
4291         i = t->current_threshold;
4292
4293         /*
4294          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4295          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4296          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4297          * only one element of the array here.
4298          */
4299         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4300                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4301
4302         /* i = current_threshold + 1 */
4303         i++;
4304
4305         /*
4306          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4307          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4308          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4309          * only one element of the array here.
4310          */
4311         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4312                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4313
4314         /* Update current_threshold */
4315         t->current_threshold = i - 1;
4316 unlock:
4317         rcu_read_unlock();
4318 }
4319
4320 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4321 {
4322         while (memcg) {
4323                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4324                 if (do_swap_account)
4325                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4326
4327                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4328         }
4329 }
4330
4331 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4332 {
4333         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4334         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4335
4336         return _a->threshold - _b->threshold;
4337 }
4338
4339 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4340 {
4341         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4342
4343         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4344                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4345         return 0;
4346 }
4347
4348 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4349 {
4350         struct mem_cgroup *iter;
4351
4352         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4353                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4354 }
4355
4356 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup *cgrp,
4357         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4358 {
4359         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4360         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4361         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4362         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4363         u64 threshold, usage;
4364         int i, size, ret;
4365
4366         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4367         if (ret)
4368                 return ret;
4369
4370         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4371
4372         if (type == _MEM)
4373                 thresholds = &memcg->thresholds;
4374         else if (type == _MEMSWAP)
4375                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4376         else
4377                 BUG();
4378
4379         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4380
4381         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4382         if (thresholds->primary)
4383                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4384
4385         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4386
4387         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4388         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4389                         GFP_KERNEL);
4390         if (!new) {
4391                 ret = -ENOMEM;
4392                 goto unlock;
4393         }
4394         new->size = size;
4395
4396         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4397         if (thresholds->primary) {
4398                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4399                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4400         }
4401
4402         /* Add new threshold */
4403         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4404         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4405
4406         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4407         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4408                         compare_thresholds, NULL);
4409
4410         /* Find current threshold */
4411         new->current_threshold = -1;
4412         for (i = 0; i < size; i++) {
4413                 if (new->entries[i].threshold < usage) {
4414                         /*
4415                          * new->current_threshold will not be used until
4416                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4417                          * it here.
4418                          */
4419                         ++new->current_threshold;
4420                 }
4421         }
4422
4423         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4424         kfree(thresholds->spare);
4425         thresholds->spare = thresholds->primary;
4426
4427         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4428
4429         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4430         synchronize_rcu();
4431
4432 unlock:
4433         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4434
4435         return ret;
4436 }
4437
4438 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4439         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4440 {
4441         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4442         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4443         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4444         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4445         u64 usage;
4446         int i, j, size;
4447
4448         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4449         if (type == _MEM)
4450                 thresholds = &memcg->thresholds;
4451         else if (type == _MEMSWAP)
4452                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4453         else
4454                 BUG();
4455
4456         if (!thresholds->primary)
4457                 goto unlock;
4458
4459         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4460
4461         /* Check if a threshold crossed before removing */
4462         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4463
4464         /* Calculate new number of threshold */
4465         size = 0;
4466         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4467                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4468                         size++;
4469         }
4470
4471         new = thresholds->spare;
4472
4473         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4474         if (!size) {
4475                 kfree(new);
4476                 new = NULL;
4477                 goto swap_buffers;
4478         }
4479
4480         new->size = size;
4481
4482         /* Copy thresholds and find current threshold */
4483         new->current_threshold = -1;
4484         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4485                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4486                         continue;
4487
4488                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4489                 if (new->entries[j].threshold < usage) {
4490                         /*
4491                          * new->current_threshold will not be used
4492                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4493                          * it here.
4494                          */
4495                         ++new->current_threshold;
4496                 }
4497                 j++;
4498         }
4499
4500 swap_buffers:
4501         /* Swap primary and spare array */
4502         thresholds->spare = thresholds->primary;
4503         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4504         if (!new) {
4505                 kfree(thresholds->spare);
4506                 thresholds->spare = NULL;
4507         }
4508
4509         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4510
4511         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4512         synchronize_rcu();
4513 unlock:
4514         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4515 }
4516
4517 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup *cgrp,
4518         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4519 {
4520         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4521         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4522         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4523
4524         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4525         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4526         if (!event)
4527                 return -ENOMEM;
4528
4529         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4530
4531         event->eventfd = eventfd;
4532         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4533
4534         /* already in OOM ? */
4535         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4536                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4537         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4538
4539         return 0;
4540 }
4541
4542 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4543         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4544 {
4545         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4546         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4547         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4548
4549         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4550
4551         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4552
4553         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4554                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4555                         list_del(&ev->list);
4556                         kfree(ev);
4557                 }
4558         }
4559
4560         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4561 }
4562
4563 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup *cgrp,
4564         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
4565 {
4566         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4567
4568         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", memcg->oom_kill_disable);
4569
4570         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4571                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
4572         else
4573                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
4574         return 0;
4575 }
4576
4577 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup *cgrp,
4578         struct cftype *cft, u64 val)
4579 {
4580         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4581         struct mem_cgroup *parent;
4582
4583         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4584         if (!cgrp->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4585                 return -EINVAL;
4586
4587         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4588
4589         cgroup_lock();
4590         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
4591         if ((parent->use_hierarchy) ||
4592             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4593                 cgroup_unlock();
4594                 return -EINVAL;
4595         }
4596         memcg->oom_kill_disable = val;
4597         if (!val)
4598                 memcg_oom_recover(memcg);
4599         cgroup_unlock();
4600         return 0;
4601 }
4602
4603 #ifdef CONFIG_NUMA
4604 static const struct file_operations mem_control_numa_stat_file_operations = {
4605         .read = seq_read,
4606         .llseek = seq_lseek,
4607         .release = single_release,
4608 };
4609
4610 static int mem_control_numa_stat_open(struct inode *unused, struct file *file)
4611 {
4612         struct cgroup *cont = file->f_dentry->d_parent->d_fsdata;
4613
4614         file->f_op = &mem_control_numa_stat_file_operations;
4615         return single_open(file, mem_control_numa_stat_show, cont);
4616 }
4617 #endif /* CONFIG_NUMA */
4618
4619 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM
4620 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4621 {
4622         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4623 };
4624
4625 static void kmem_cgroup_destroy(struct mem_cgroup *memcg)
4626 {
4627         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4628 }
4629 #else
4630 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4631 {
4632         return 0;
4633 }
4634
4635 static void kmem_cgroup_destroy(struct mem_cgroup *memcg)
4636 {
4637 }
4638 #endif
4639
4640 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4641         {
4642                 .name = "usage_in_bytes",
4643                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4644                 .read = mem_cgroup_read,
4645                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4646                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4647         },
4648         {
4649                 .name = "max_usage_in_bytes",
4650                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4651                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4652                 .read = mem_cgroup_read,
4653         },
4654         {
4655                 .name = "limit_in_bytes",
4656                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4657                 .write_string = mem_cgroup_write,
4658                 .read = mem_cgroup_read,
4659         },
4660         {
4661                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4662                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4663                 .write_string = mem_cgroup_write,
4664                 .read = mem_cgroup_read,
4665         },
4666         {
4667                 .name = "failcnt",
4668                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4669                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4670                 .read = mem_cgroup_read,
4671         },
4672         {
4673                 .name = "stat",
4674                 .read_map = mem_control_stat_show,
4675         },
4676         {
4677                 .name = "force_empty",
4678                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
4679         },
4680         {
4681                 .name = "use_hierarchy",
4682                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4683                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4684         },
4685         {
4686                 .name = "swappiness",
4687                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4688                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4689         },
4690         {
4691                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4692                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4693                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4694         },
4695         {
4696                 .name = "oom_control",
4697                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
4698                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4699                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
4700                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
4701                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4702         },
4703 #ifdef CONFIG_NUMA
4704         {
4705                 .name = "numa_stat",
4706                 .open = mem_control_numa_stat_open,
4707                 .mode = S_IRUGO,
4708         },
4709 #endif
4710 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4711         {
4712                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4713                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4714                 .read = mem_cgroup_read,
4715                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4716                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4717         },
4718         {
4719                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4720                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4721                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4722                 .read = mem_cgroup_read,
4723         },
4724         {
4725                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4726                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4727                 .write_string = mem_cgroup_write,
4728                 .read = mem_cgroup_read,
4729         },
4730         {
4731                 .name = "memsw.failcnt",
4732                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4733                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4734                 .read = mem_cgroup_read,
4735         },
4736 #endif
4737         { },    /* terminate */
4738 };
4739
4740 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4741 {
4742         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4743         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4744         enum lru_list lru;
4745         int zone, tmp = node;
4746         /*
4747          * This routine is called against possible nodes.
4748          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4749          *
4750          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4751          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4752          *       function.
4753          */
4754         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4755                 tmp = -1;
4756         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4757         if (!pn)
4758                 return 1;
4759
4760         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4761                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4762                 for_each_lru(lru)
4763                         INIT_LIST_HEAD(&mz->lruvec.lists[lru]);
4764                 mz->usage_in_excess = 0;
4765                 mz->on_tree = false;
4766                 mz->memcg = memcg;
4767         }
4768         memcg->info.nodeinfo[node] = pn;
4769         return 0;
4770 }
4771
4772 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4773 {
4774         kfree(memcg->info.nodeinfo[node]);
4775 }
4776
4777 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4778 {
4779         struct mem_cgroup *memcg;
4780         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4781
4782         /* Can be very big if MAX_NUMNODES is very big */
4783         if (size < PAGE_SIZE)
4784                 memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4785         else
4786                 memcg = vzalloc(size);
4787
4788         if (!memcg)
4789                 return NULL;
4790
4791         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4792         if (!memcg->stat)
4793                 goto out_free;
4794         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4795         return memcg;
4796
4797 out_free:
4798         if (size < PAGE_SIZE)
4799                 kfree(memcg);
4800         else
4801                 vfree(memcg);
4802         return NULL;
4803 }
4804
4805 /*
4806  * Helpers for freeing a vzalloc()ed mem_cgroup by RCU,
4807  * but in process context.  The work_freeing structure is overlaid
4808  * on the rcu_freeing structure, which itself is overlaid on memsw.
4809  */
4810 static void vfree_work(struct work_struct *work)
4811 {
4812         struct mem_cgroup *memcg;
4813
4814         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, work_freeing);
4815         vfree(memcg);
4816 }
4817 static void vfree_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
4818 {
4819         struct mem_cgroup *memcg;
4820
4821         memcg = container_of(rcu_head, struct mem_cgroup, rcu_freeing);
4822         INIT_WORK(&memcg->work_freeing, vfree_work);
4823         schedule_work(&memcg->work_freeing);
4824 }
4825
4826 /*
4827  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4828  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4829  *
4830  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4831  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4832  * it goes down to 0.
4833  *
4834  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4835  */
4836
4837 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4838 {
4839         int node;
4840
4841         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4842         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &memcg->css);
4843
4844         for_each_node(node)
4845                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4846
4847         free_percpu(memcg->stat);
4848         if (sizeof(struct mem_cgroup) < PAGE_SIZE)
4849                 kfree_rcu(memcg, rcu_freeing);
4850         else
4851                 call_rcu(&memcg->rcu_freeing, vfree_rcu);
4852 }
4853
4854 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg)
4855 {
4856         atomic_inc(&memcg->refcnt);
4857 }
4858
4859 static void __mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg, int count)
4860 {
4861         if (atomic_sub_and_test(count, &memcg->refcnt)) {
4862                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4863                 __mem_cgroup_free(memcg);
4864                 if (parent)
4865                         mem_cgroup_put(parent);
4866         }
4867 }
4868
4869 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg)
4870 {
4871         __mem_cgroup_put(memcg, 1);
4872 }
4873
4874 /*
4875  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4876  */
4877 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4878 {
4879         if (!memcg->res.parent)
4880                 return NULL;
4881         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
4882 }
4883 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4884
4885 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4886 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4887 {
4888         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
4889                 do_swap_account = 1;
4890 }
4891 #else
4892 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4893 {
4894 }
4895 #endif
4896
4897 static int mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4898 {
4899         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4900         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4901         int tmp, node, zone;
4902
4903         for_each_node(node) {
4904                 tmp = node;
4905                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4906                         tmp = -1;
4907                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4908                 if (!rtpn)
4909                         goto err_cleanup;
4910
4911                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4912
4913                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4914                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4915                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4916                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4917                 }
4918         }
4919         return 0;
4920
4921 err_cleanup:
4922         for_each_node(node) {
4923                 if (!soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node])
4924                         break;
4925                 kfree(soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node]);
4926                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = NULL;
4927         }
4928         return 1;
4929
4930 }
4931
4932 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4933 mem_cgroup_create(struct cgroup *cont)
4934 {
4935         struct mem_cgroup *memcg, *parent;
4936         long error = -ENOMEM;
4937         int node;
4938
4939         memcg = mem_cgroup_alloc();
4940         if (!memcg)
4941                 return ERR_PTR(error);
4942
4943         for_each_node(node)
4944                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4945                         goto free_out;
4946
4947         /* root ? */
4948         if (cont->parent == NULL) {
4949                 int cpu;
4950                 enable_swap_cgroup();
4951                 parent = NULL;
4952                 if (mem_cgroup_soft_limit_tree_init())
4953                         goto free_out;
4954                 root_mem_cgroup = memcg;
4955                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4956                         struct memcg_stock_pcp *stock =
4957                                                 &per_cpu(memcg_stock, cpu);
4958                         INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
4959                 }
4960                 hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
4961         } else {
4962                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
4963                 memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4964                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4965         }
4966
4967         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4968                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
4969                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4970                 /*
4971                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
4972                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
4973                  * This refcnt will be decremented when freeing this
4974                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
4975                  */
4976                 mem_cgroup_get(parent);
4977         } else {
4978                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
4979                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4980         }
4981         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4982         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4983
4984         if (parent)
4985                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4986         atomic_set(&memcg->refcnt, 1);
4987         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4988         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4989         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4990
4991         error = memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
4992         if (error) {
4993                 /*
4994                  * We call put now because our (and parent's) refcnts
4995                  * are already in place. mem_cgroup_put() will internally
4996                  * call __mem_cgroup_free, so return directly
4997                  */
4998                 mem_cgroup_put(memcg);
4999                 return ERR_PTR(error);
5000         }
5001         return &memcg->css;
5002 free_out:
5003         __mem_cgroup_free(memcg);
5004         return ERR_PTR(error);
5005 }
5006
5007 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup *cont)
5008 {
5009         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5010
5011         return mem_cgroup_force_empty(memcg, false);
5012 }
5013
5014 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup *cont)
5015 {
5016         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5017
5018         kmem_cgroup_destroy(memcg);
5019
5020         mem_cgroup_put(memcg);
5021 }
5022
5023 #ifdef CONFIG_MMU
5024 /* Handlers for move charge at task migration. */
5025 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
5026 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5027 {
5028         int ret = 0;
5029         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5030         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
5031
5032         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5033                 mc.precharge += count;
5034                 /* we don't need css_get for root */
5035                 return ret;
5036         }
5037         /* try to charge at once */
5038         if (count > 1) {
5039                 struct res_counter *dummy;
5040                 /*
5041                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
5042                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
5043                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
5044                  * css_get().
5045                  */
5046                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
5047                         goto one_by_one;
5048                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
5049                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
5050                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
5051                         goto one_by_one;
5052                 }
5053                 mc.precharge += count;
5054                 return ret;
5055         }
5056 one_by_one:
5057         /* fall back to one by one charge */
5058         while (count--) {
5059                 if (signal_pending(current)) {
5060                         ret = -EINTR;
5061                         break;
5062                 }
5063                 if (!batch_count--) {
5064                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5065                         cond_resched();
5066                 }
5067                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
5068                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
5069                 if (ret)
5070                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
5071                         return ret;
5072                 mc.precharge++;
5073         }
5074         return ret;
5075 }
5076
5077 /**
5078  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5079  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5080  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5081  * @ptent: the pte to be checked
5082  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5083  *
5084  * Returns
5085  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5086  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5087  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5088  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5089  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5090  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5091  *     in target->ent.
5092  *
5093  * Called with pte lock held.
5094  */
5095 union mc_target {
5096         struct page     *page;
5097         swp_entry_t     ent;
5098 };
5099
5100 enum mc_target_type {
5101         MC_TARGET_NONE = 0,
5102         MC_TARGET_PAGE,
5103         MC_TARGET_SWAP,
5104 };
5105
5106 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5107                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5108 {
5109         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5110
5111         if (!page || !page_mapped(page))
5112                 return NULL;
5113         if (PageAnon(page)) {
5114                 /* we don't move shared anon */
5115                 if (!move_anon())
5116                         return NULL;
5117         } else if (!move_file())
5118                 /* we ignore mapcount for file pages */
5119                 return NULL;
5120         if (!get_page_unless_zero(page))
5121                 return NULL;
5122
5123         return page;
5124 }
5125
5126 #ifdef CONFIG_SWAP
5127 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5128                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5129 {
5130         struct page *page = NULL;
5131         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5132
5133         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5134                 return NULL;
5135         /*
5136          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5137          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5138          */
5139         page = find_get_page(&swapper_space, ent.val);
5140         if (do_swap_account)
5141                 entry->val = ent.val;
5142
5143         return page;
5144 }
5145 #else
5146 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5147                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5148 {
5149         return NULL;
5150 }
5151 #endif
5152
5153 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5154                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5155 {
5156         struct page *page = NULL;
5157         struct inode *inode;
5158         struct address_space *mapping;
5159         pgoff_t pgoff;
5160
5161         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5162                 return NULL;
5163         if (!move_file())
5164                 return NULL;
5165
5166         inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
5167         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5168         if (pte_none(ptent))
5169                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5170         else /* pte_file(ptent) is true */
5171                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5172
5173         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5174         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5175
5176 #ifdef CONFIG_SWAP
5177         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5178         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5179                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
5180                 if (do_swap_account)
5181                         *entry = swap;
5182                 page = find_get_page(&swapper_space, swap.val);
5183         }
5184 #endif
5185         return page;
5186 }
5187
5188 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5189                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5190 {
5191         struct page *page = NULL;
5192         struct page_cgroup *pc;
5193         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5194         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5195
5196         if (pte_present(ptent))
5197                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5198         else if (is_swap_pte(ptent))
5199                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5200         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5201                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5202
5203         if (!page && !ent.val)
5204                 return ret;
5205         if (page) {
5206                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5207                 /*
5208                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
5209                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
5210                  * the lock.
5211                  */
5212                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5213                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5214                         if (target)
5215                                 target->page = page;
5216                 }
5217                 if (!ret || !target)
5218                         put_page(page);
5219         }
5220         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5221         if (ent.val && !ret &&
5222                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5223                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5224                 if (target)
5225                         target->ent = ent;
5226         }
5227         return ret;
5228 }
5229
5230 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5231 /*
5232  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5233  * support them for now.
5234  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5235  */
5236 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5237                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5238 {
5239         struct page *page = NULL;
5240         struct page_cgroup *pc;
5241         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5242
5243         page = pmd_page(pmd);
5244         VM_BUG_ON(!page || !PageHead(page));
5245         if (!move_anon())
5246                 return ret;
5247         pc = lookup_page_cgroup(page);
5248         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5249                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5250                 if (target) {
5251                         get_page(page);
5252                         target->page = page;
5253                 }
5254         }
5255         return ret;
5256 }
5257 #else
5258 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5259                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5260 {
5261         return MC_TARGET_NONE;
5262 }
5263 #endif
5264
5265 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5266                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5267                                         struct mm_walk *walk)
5268 {
5269         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5270         pte_t *pte;
5271         spinlock_t *ptl;
5272
5273         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
5274                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5275                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5276                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5277                 return 0;
5278         }
5279
5280         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5281                 return 0;
5282         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5283         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5284                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5285                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5286         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5287         cond_resched();
5288
5289         return 0;
5290 }
5291
5292 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5293 {
5294         unsigned long precharge;
5295         struct vm_area_struct *vma;
5296
5297         down_read(&mm->mmap_sem);
5298         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5299                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5300                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5301                         .mm = mm,
5302                         .private = vma,
5303                 };
5304                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5305                         continue;
5306                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5307                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5308         }
5309         up_read(&mm->mmap_sem);
5310
5311         precharge = mc.precharge;
5312         mc.precharge = 0;
5313
5314         return precharge;
5315 }
5316
5317 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5318 {
5319         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5320
5321         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5322         mc.moving_task = current;
5323         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5324 }
5325
5326 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5327 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5328 {
5329         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5330         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5331
5332         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5333         if (mc.precharge) {
5334                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5335                 mc.precharge = 0;
5336         }
5337         /*
5338          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5339          * we must uncharge here.
5340          */
5341         if (mc.moved_charge) {
5342                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5343                 mc.moved_charge = 0;
5344         }
5345         /* we must fixup refcnts and charges */
5346         if (mc.moved_swap) {
5347                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5348                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5349                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5350                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5351                 __mem_cgroup_put(mc.from, mc.moved_swap);
5352
5353                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
5354                         /*
5355                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5356                          * uncharge to->res.
5357                          */
5358                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5359                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5360                 }
5361                 /* we've already done mem_cgroup_get(mc.to) */
5362                 mc.moved_swap = 0;
5363         }
5364         memcg_oom_recover(from);
5365         memcg_oom_recover(to);
5366         wake_up_all(&mc.waitq);
5367 }
5368
5369 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5370 {
5371         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5372
5373         /*
5374          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5375          * task migration.
5376          */
5377         mc.moving_task = NULL;
5378         __mem_cgroup_clear_mc();
5379         spin_lock(&mc.lock);
5380         mc.from = NULL;
5381         mc.to = NULL;
5382         spin_unlock(&mc.lock);
5383         mem_cgroup_end_move(from);
5384 }
5385
5386 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5387                                  struct cgroup_taskset *tset)
5388 {
5389         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5390         int ret = 0;
5391         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
5392
5393         if (memcg->move_charge_at_immigrate) {
5394                 struct mm_struct *mm;
5395                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5396
5397                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5398
5399                 mm = get_task_mm(p);
5400                 if (!mm)
5401                         return 0;
5402                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5403                 if (mm->owner == p) {
5404                         VM_BUG_ON(mc.from);
5405                         VM_BUG_ON(mc.to);
5406                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5407                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5408                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5409                         mem_cgroup_start_move(from);
5410                         spin_lock(&mc.lock);
5411                         mc.from = from;
5412                         mc.to = memcg;
5413                         spin_unlock(&mc.lock);
5414                         /* We set mc.moving_task later */
5415
5416                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5417                         if (ret)
5418                                 mem_cgroup_clear_mc();
5419                 }
5420                 mmput(mm);
5421         }
5422         return ret;
5423 }
5424
5425 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5426                                      struct cgroup_taskset *tset)
5427 {
5428         mem_cgroup_clear_mc();
5429 }
5430
5431 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5432                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5433                                 struct mm_walk *walk)
5434 {
5435         int ret = 0;
5436         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5437         pte_t *pte;
5438         spinlock_t *ptl;
5439         enum mc_target_type target_type;
5440         union mc_target target;
5441         struct page *page;
5442         struct page_cgroup *pc;
5443
5444         /*
5445          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5446          * happens because:
5447          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5448          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5449          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5450          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5451          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5452          *    part of thp split is not executed yet.
5453          */
5454         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
5455                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5456                         spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5457                         return 0;
5458                 }
5459                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5460                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5461                         page = target.page;
5462                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5463                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5464                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5465                                                              pc, mc.from, mc.to,
5466                                                              false)) {
5467                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5468                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5469                                 }
5470                                 putback_lru_page(page);
5471                         }
5472                         put_page(page);
5473                 }
5474                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5475                 return 0;
5476         }
5477
5478         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5479                 return 0;
5480 retry:
5481         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5482         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5483                 pte_t ptent = *(pte++);
5484                 swp_entry_t ent;
5485
5486                 if (!mc.precharge)
5487                         break;
5488
5489                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5490                 case MC_TARGET_PAGE:
5491                         page = target.page;
5492                         if (isolate_lru_page(page))
5493                                 goto put;
5494                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5495                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5496                                                      mc.from, mc.to, false)) {
5497                                 mc.precharge--;
5498                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5499                                 mc.moved_charge++;
5500                         }
5501                         putback_lru_page(page);
5502 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5503                         put_page(page);
5504                         break;
5505                 case MC_TARGET_SWAP:
5506                         ent = target.ent;
5507                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5508                                 mc.precharge--;
5509                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5510                                 mc.moved_swap++;
5511                         }
5512                         break;
5513                 default:
5514                         break;
5515                 }
5516         }
5517         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5518         cond_resched();
5519
5520         if (addr != end) {
5521                 /*
5522                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5523                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5524                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5525                  * phase.
5526                  */
5527                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5528                 if (!ret)
5529                         goto retry;
5530         }
5531
5532         return ret;
5533 }
5534
5535 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5536 {
5537         struct vm_area_struct *vma;
5538
5539         lru_add_drain_all();
5540 retry:
5541         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5542                 /*
5543                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5544                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5545                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5546                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5547                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5548                  */
5549                 __mem_cgroup_clear_mc();
5550                 cond_resched();
5551                 goto retry;
5552         }
5553         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5554                 int ret;
5555                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5556                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5557                         .mm = mm,
5558                         .private = vma,
5559                 };
5560                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5561                         continue;
5562                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5563                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5564                 if (ret)
5565                         /*
5566                          * means we have consumed all precharges and failed in
5567                          * doing additional charge. Just abandon here.
5568                          */
5569                         break;
5570         }
5571         up_read(&mm->mmap_sem);
5572 }
5573
5574 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5575                                  struct cgroup_taskset *tset)
5576 {
5577         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5578         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5579
5580         if (mm) {
5581                 if (mc.to)
5582                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5583                 mmput(mm);
5584         }
5585         if (mc.to)
5586                 mem_cgroup_clear_mc();
5587 }
5588 #else   /* !CONFIG_MMU */
5589 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5590                                  struct cgroup_taskset *tset)
5591 {
5592         return 0;
5593 }
5594 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5595                                      struct cgroup_taskset *tset)
5596 {
5597 }
5598 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5599                                  struct cgroup_taskset *tset)
5600 {
5601 }
5602 #endif
5603
5604 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
5605         .name = "memory",
5606         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
5607         .create = mem_cgroup_create,
5608         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
5609         .destroy = mem_cgroup_destroy,
5610         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5611         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5612         .attach = mem_cgroup_move_task,
5613         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
5614         .early_init = 0,
5615         .use_id = 1,
5616         .__DEPRECATED_clear_css_refs = true,
5617 };
5618
5619 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
5620 static int __init enable_swap_account(char *s)
5621 {
5622         /* consider enabled if no parameter or 1 is given */
5623         if (!strcmp(s, "1"))
5624                 really_do_swap_account = 1;
5625         else if (!strcmp(s, "0"))
5626                 really_do_swap_account = 0;
5627         return 1;
5628 }
5629 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5630
5631 #endif