Merge tag 'fixes-nc-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm...
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmalloc.h>
53 #include <linux/vmpressure.h>
54 #include <linux/mm_inline.h>
55 #include <linux/page_cgroup.h>
56 #include <linux/cpu.h>
57 #include <linux/oom.h>
58 #include <linux/lockdep.h>
59 #include <linux/file.h>
60 #include "internal.h"
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/ip.h>
63 #include <net/tcp_memcontrol.h>
64 #include "slab.h"
65
66 #include <asm/uaccess.h>
67
68 #include <trace/events/vmscan.h>
69
70 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
71 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_subsys);
72
73 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
74 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
77 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
78 int do_swap_account __read_mostly;
79
80 /* for remember boot option*/
81 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
82 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
83 #else
84 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
85 #endif
86
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91
92 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
93         "cache",
94         "rss",
95         "rss_huge",
96         "mapped_file",
97         "writeback",
98         "swap",
99 };
100
101 enum mem_cgroup_events_index {
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
106         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
107 };
108
109 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
110         "pgpgin",
111         "pgpgout",
112         "pgfault",
113         "pgmajfault",
114 };
115
116 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
117         "inactive_anon",
118         "active_anon",
119         "inactive_file",
120         "active_file",
121         "unevictable",
122 };
123
124 /*
125  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
126  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
127  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
128  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
129  */
130 enum mem_cgroup_events_target {
131         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
132         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
133         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
134         MEM_CGROUP_NTARGETS,
135 };
136 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
137 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
138 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
139
140 struct mem_cgroup_stat_cpu {
141         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
142         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
143         unsigned long nr_page_events;
144         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
145 };
146
147 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
148         /*
149          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
150          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
151          */
152         struct mem_cgroup *last_visited;
153         unsigned long last_dead_count;
154
155         /* scan generation, increased every round-trip */
156         unsigned int generation;
157 };
158
159 /*
160  * per-zone information in memory controller.
161  */
162 struct mem_cgroup_per_zone {
163         struct lruvec           lruvec;
164         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
165
166         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
167
168         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
169         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
170                                                 /* the soft limit is exceeded*/
171         bool                    on_tree;
172         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
173                                                 /* use container_of        */
174 };
175
176 struct mem_cgroup_per_node {
177         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
178 };
179
180 /*
181  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
182  * their hierarchy representation
183  */
184
185 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
186         struct rb_root rb_root;
187         spinlock_t lock;
188 };
189
190 struct mem_cgroup_tree_per_node {
191         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
192 };
193
194 struct mem_cgroup_tree {
195         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
196 };
197
198 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
199
200 struct mem_cgroup_threshold {
201         struct eventfd_ctx *eventfd;
202         u64 threshold;
203 };
204
205 /* For threshold */
206 struct mem_cgroup_threshold_ary {
207         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
208         int current_threshold;
209         /* Size of entries[] */
210         unsigned int size;
211         /* Array of thresholds */
212         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
213 };
214
215 struct mem_cgroup_thresholds {
216         /* Primary thresholds array */
217         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
218         /*
219          * Spare threshold array.
220          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
221          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
222          */
223         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
224 };
225
226 /* for OOM */
227 struct mem_cgroup_eventfd_list {
228         struct list_head list;
229         struct eventfd_ctx *eventfd;
230 };
231
232 /*
233  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
234  */
235 struct mem_cgroup_event {
236         /*
237          * memcg which the event belongs to.
238          */
239         struct mem_cgroup *memcg;
240         /*
241          * eventfd to signal userspace about the event.
242          */
243         struct eventfd_ctx *eventfd;
244         /*
245          * Each of these stored in a list by the cgroup.
246          */
247         struct list_head list;
248         /*
249          * register_event() callback will be used to add new userspace
250          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
251          * on eventfd to send notification to userspace.
252          */
253         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
254                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
255         /*
256          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
257          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
258          * if you want provide notification functionality.
259          */
260         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
261                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
262         /*
263          * All fields below needed to unregister event when
264          * userspace closes eventfd.
265          */
266         poll_table pt;
267         wait_queue_head_t *wqh;
268         wait_queue_t wait;
269         struct work_struct remove;
270 };
271
272 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
273 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
274
275 /*
276  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
277  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
278  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
279  * to help the administrator determine what knobs to tune.
280  *
281  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
282  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
283  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
284  * a feature that will be implemented much later in the future.
285  */
286 struct mem_cgroup {
287         struct cgroup_subsys_state css;
288         /*
289          * the counter to account for memory usage
290          */
291         struct res_counter res;
292
293         /* vmpressure notifications */
294         struct vmpressure vmpressure;
295
296         /*
297          * the counter to account for mem+swap usage.
298          */
299         struct res_counter memsw;
300
301         /*
302          * the counter to account for kernel memory usage.
303          */
304         struct res_counter kmem;
305         /*
306          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
307          */
308         bool use_hierarchy;
309         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
310
311         bool            oom_lock;
312         atomic_t        under_oom;
313         atomic_t        oom_wakeups;
314
315         int     swappiness;
316         /* OOM-Killer disable */
317         int             oom_kill_disable;
318
319         /* set when res.limit == memsw.limit */
320         bool            memsw_is_minimum;
321
322         /* protect arrays of thresholds */
323         struct mutex thresholds_lock;
324
325         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
326         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
327
328         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
329         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
330
331         /* For oom notifier event fd */
332         struct list_head oom_notify;
333
334         /*
335          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
336          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
337          */
338         unsigned long move_charge_at_immigrate;
339         /*
340          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
341          */
342         atomic_t        moving_account;
343         /* taken only while moving_account > 0 */
344         spinlock_t      move_lock;
345         /*
346          * percpu counter.
347          */
348         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
349         /*
350          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
351          * See mem_cgroup_read_stat().
352          */
353         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
354         spinlock_t pcp_counter_lock;
355
356         atomic_t        dead_count;
357 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
358         struct cg_proto tcp_mem;
359 #endif
360 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
361         /* analogous to slab_common's slab_caches list. per-memcg */
362         struct list_head memcg_slab_caches;
363         /* Not a spinlock, we can take a lot of time walking the list */
364         struct mutex slab_caches_mutex;
365         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
366         int kmemcg_id;
367 #endif
368
369         int last_scanned_node;
370 #if MAX_NUMNODES > 1
371         nodemask_t      scan_nodes;
372         atomic_t        numainfo_events;
373         atomic_t        numainfo_updating;
374 #endif
375
376         /* List of events which userspace want to receive */
377         struct list_head event_list;
378         spinlock_t event_list_lock;
379
380         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
381         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
382 };
383
384 static size_t memcg_size(void)
385 {
386         return sizeof(struct mem_cgroup) +
387                 nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
388 }
389
390 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
391 enum {
392         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE = 0, /* accounted by this cgroup itself */
393         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, /* static key enabled. */
394         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
395 };
396
397 /* We account when limit is on, but only after call sites are patched */
398 #define KMEM_ACCOUNTED_MASK \
399                 ((1 << KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE) | (1 << KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED))
400
401 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
402 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
403 {
404         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
405 }
406
407 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
408 {
409         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
410 }
411
412 static void memcg_kmem_set_activated(struct mem_cgroup *memcg)
413 {
414         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, &memcg->kmem_account_flags);
415 }
416
417 static void memcg_kmem_clear_activated(struct mem_cgroup *memcg)
418 {
419         clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, &memcg->kmem_account_flags);
420 }
421
422 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
423 {
424         /*
425          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
426          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
427          */
428         smp_wmb();
429         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
430                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
431 }
432
433 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
434 {
435         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
436                                   &memcg->kmem_account_flags);
437 }
438 #endif
439
440 /* Stuffs for move charges at task migration. */
441 /*
442  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
443  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
444  */
445 enum move_type {
446         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
447         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
448         NR_MOVE_TYPE,
449 };
450
451 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
452 static struct move_charge_struct {
453         spinlock_t        lock; /* for from, to */
454         struct mem_cgroup *from;
455         struct mem_cgroup *to;
456         unsigned long immigrate_flags;
457         unsigned long precharge;
458         unsigned long moved_charge;
459         unsigned long moved_swap;
460         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
461         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
462 } mc = {
463         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
464         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
465 };
466
467 static bool move_anon(void)
468 {
469         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
470 }
471
472 static bool move_file(void)
473 {
474         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
475 }
476
477 /*
478  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
479  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
480  */
481 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
482 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
483
484 enum charge_type {
485         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
486         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
487         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
488         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
489         NR_CHARGE_TYPE,
490 };
491
492 /* for encoding cft->private value on file */
493 enum res_type {
494         _MEM,
495         _MEMSWAP,
496         _OOM_TYPE,
497         _KMEM,
498 };
499
500 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
501 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
502 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
503 /* Used for OOM nofiier */
504 #define OOM_CONTROL             (0)
505
506 /*
507  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
508  */
509 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
510 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
511 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
512 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
513
514 /*
515  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
516  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
517  * appearing has to hold it as well.
518  */
519 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
520
521 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
522 {
523         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
524 }
525
526 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
527 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
528 {
529         if (!memcg)
530                 memcg = root_mem_cgroup;
531         return &memcg->vmpressure;
532 }
533
534 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
535 {
536         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
537 }
538
539 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
540 {
541         return (memcg == root_mem_cgroup);
542 }
543
544 /*
545  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
546  * an unsigned short.
547  */
548 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
549
550 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
551 {
552         /*
553          * The ID of the root cgroup is 0, but memcg treat 0 as an
554          * invalid ID, so we return (cgroup_id + 1).
555          */
556         return memcg->css.cgroup->id + 1;
557 }
558
559 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
560 {
561         struct cgroup_subsys_state *css;
562
563         css = css_from_id(id - 1, &mem_cgroup_subsys);
564         return mem_cgroup_from_css(css);
565 }
566
567 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
568 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
569
570 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
571 {
572         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
573                 struct mem_cgroup *memcg;
574                 struct cg_proto *cg_proto;
575
576                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
577
578                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
579                  * filled. It won't however, necessarily happen from
580                  * process context. So the test for root memcg given
581                  * the current task's memcg won't help us in this case.
582                  *
583                  * Respecting the original socket's memcg is a better
584                  * decision in this case.
585                  */
586                 if (sk->sk_cgrp) {
587                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
588                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
589                         return;
590                 }
591
592                 rcu_read_lock();
593                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
594                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
595                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
596                     memcg_proto_active(cg_proto) && css_tryget(&memcg->css)) {
597                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
598                 }
599                 rcu_read_unlock();
600         }
601 }
602 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
603
604 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
605 {
606         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
607                 struct mem_cgroup *memcg;
608                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
609                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
610                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
611         }
612 }
613
614 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
615 {
616         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
617                 return NULL;
618
619         return &memcg->tcp_mem;
620 }
621 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
622
623 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
624 {
625         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
626                 return;
627         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
628 }
629 #else
630 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
631 {
632 }
633 #endif
634
635 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
636 /*
637  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
638  * The main reason for not using cgroup id for this:
639  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
640  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
641  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
642  *  200 entry array for that.
643  *
644  * The current size of the caches array is stored in
645  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
646  * increase it.
647  */
648 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
649 int memcg_limited_groups_array_size;
650
651 /*
652  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
653  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
654  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
655  * tunable, but that is strictly not necessary.
656  *
657  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
658  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
659  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
660  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
661  * increase ours as well if it increases.
662  */
663 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
664 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
665
666 /*
667  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
668  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
669  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
670  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
671  */
672 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
673 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
674
675 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
676 {
677         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
678                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
679                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg->kmemcg_id);
680         }
681         /*
682          * This check can't live in kmem destruction function,
683          * since the charges will outlive the cgroup
684          */
685         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
686 }
687 #else
688 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
689 {
690 }
691 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
692
693 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
694 {
695         disarm_sock_keys(memcg);
696         disarm_kmem_keys(memcg);
697 }
698
699 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
700
701 static struct mem_cgroup_per_zone *
702 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
703 {
704         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
705         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
706 }
707
708 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
709 {
710         return &memcg->css;
711 }
712
713 static struct mem_cgroup_per_zone *
714 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
715 {
716         int nid = page_to_nid(page);
717         int zid = page_zonenum(page);
718
719         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
720 }
721
722 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
723 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
724 {
725         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
726 }
727
728 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
729 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
730 {
731         int nid = page_to_nid(page);
732         int zid = page_zonenum(page);
733
734         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
735 }
736
737 static void
738 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
739                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
740                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
741                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
742 {
743         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
744         struct rb_node *parent = NULL;
745         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
746
747         if (mz->on_tree)
748                 return;
749
750         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
751         if (!mz->usage_in_excess)
752                 return;
753         while (*p) {
754                 parent = *p;
755                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
756                                         tree_node);
757                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
758                         p = &(*p)->rb_left;
759                 /*
760                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
761                  * limit by the same amount
762                  */
763                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
764                         p = &(*p)->rb_right;
765         }
766         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
767         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
768         mz->on_tree = true;
769 }
770
771 static void
772 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
773                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
774                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
775 {
776         if (!mz->on_tree)
777                 return;
778         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
779         mz->on_tree = false;
780 }
781
782 static void
783 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
784                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
785                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
786 {
787         spin_lock(&mctz->lock);
788         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
789         spin_unlock(&mctz->lock);
790 }
791
792
793 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
794 {
795         unsigned long long excess;
796         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
797         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
798         int nid = page_to_nid(page);
799         int zid = page_zonenum(page);
800         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
801
802         /*
803          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
804          * because their event counter is not touched.
805          */
806         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
807                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
808                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
809                 /*
810                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
811                  * mem is over its softlimit.
812                  */
813                 if (excess || mz->on_tree) {
814                         spin_lock(&mctz->lock);
815                         /* if on-tree, remove it */
816                         if (mz->on_tree)
817                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
818                         /*
819                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
820                          * If excess is 0, no tree ops.
821                          */
822                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
823                         spin_unlock(&mctz->lock);
824                 }
825         }
826 }
827
828 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
829 {
830         int node, zone;
831         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
832         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
833
834         for_each_node(node) {
835                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
836                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
837                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
838                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
839                 }
840         }
841 }
842
843 static struct mem_cgroup_per_zone *
844 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
845 {
846         struct rb_node *rightmost = NULL;
847         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
848
849 retry:
850         mz = NULL;
851         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
852         if (!rightmost)
853                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
854
855         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
856         /*
857          * Remove the node now but someone else can add it back,
858          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
859          * position in the tree.
860          */
861         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
862         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
863                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
864                 goto retry;
865 done:
866         return mz;
867 }
868
869 static struct mem_cgroup_per_zone *
870 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
871 {
872         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
873
874         spin_lock(&mctz->lock);
875         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
876         spin_unlock(&mctz->lock);
877         return mz;
878 }
879
880 /*
881  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
882  *
883  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
884  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
885  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
886  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
887  *
888  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
889  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
890  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
891  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
892  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
893  *
894  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
895  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
896  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
897  * implemented.
898  */
899 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
900                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
901 {
902         long val = 0;
903         int cpu;
904
905         get_online_cpus();
906         for_each_online_cpu(cpu)
907                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
908 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
909         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
910         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
911         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
912 #endif
913         put_online_cpus();
914         return val;
915 }
916
917 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
918                                          bool charge)
919 {
920         int val = (charge) ? 1 : -1;
921         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
922 }
923
924 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
925                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
926 {
927         unsigned long val = 0;
928         int cpu;
929
930         get_online_cpus();
931         for_each_online_cpu(cpu)
932                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
933 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
934         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
935         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
936         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
937 #endif
938         put_online_cpus();
939         return val;
940 }
941
942 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
943                                          struct page *page,
944                                          bool anon, int nr_pages)
945 {
946         preempt_disable();
947
948         /*
949          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
950          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
951          */
952         if (anon)
953                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
954                                 nr_pages);
955         else
956                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
957                                 nr_pages);
958
959         if (PageTransHuge(page))
960                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
961                                 nr_pages);
962
963         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
964         if (nr_pages > 0)
965                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
966         else {
967                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
968                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
969         }
970
971         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
972
973         preempt_enable();
974 }
975
976 unsigned long
977 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
978 {
979         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
980
981         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
982         return mz->lru_size[lru];
983 }
984
985 static unsigned long
986 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
987                         unsigned int lru_mask)
988 {
989         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
990         enum lru_list lru;
991         unsigned long ret = 0;
992
993         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
994
995         for_each_lru(lru) {
996                 if (BIT(lru) & lru_mask)
997                         ret += mz->lru_size[lru];
998         }
999         return ret;
1000 }
1001
1002 static unsigned long
1003 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1004                         int nid, unsigned int lru_mask)
1005 {
1006         u64 total = 0;
1007         int zid;
1008
1009         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
1010                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
1011                                                 nid, zid, lru_mask);
1012
1013         return total;
1014 }
1015
1016 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1017                         unsigned int lru_mask)
1018 {
1019         int nid;
1020         u64 total = 0;
1021
1022         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
1023                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
1024         return total;
1025 }
1026
1027 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
1028                                        enum mem_cgroup_events_target target)
1029 {
1030         unsigned long val, next;
1031
1032         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
1033         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
1034         /* from time_after() in jiffies.h */
1035         if ((long)next - (long)val < 0) {
1036                 switch (target) {
1037                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
1038                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
1039                         break;
1040                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
1041                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
1042                         break;
1043                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
1044                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
1045                         break;
1046                 default:
1047                         break;
1048                 }
1049                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
1050                 return true;
1051         }
1052         return false;
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Check events in order.
1057  *
1058  */
1059 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1060 {
1061         preempt_disable();
1062         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1063         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1064                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1065                 bool do_softlimit;
1066                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1067
1068                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1069                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1070 #if MAX_NUMNODES > 1
1071                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1072                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1073 #endif
1074                 preempt_enable();
1075
1076                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1077                 if (unlikely(do_softlimit))
1078                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1079 #if MAX_NUMNODES > 1
1080                 if (unlikely(do_numainfo))
1081                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1082 #endif
1083         } else
1084                 preempt_enable();
1085 }
1086
1087 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1088 {
1089         /*
1090          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1091          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1092          * So this can be called with p == NULL.
1093          */
1094         if (unlikely(!p))
1095                 return NULL;
1096
1097         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, mem_cgroup_subsys_id));
1098 }
1099
1100 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1101 {
1102         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1103
1104         if (!mm)
1105                 return NULL;
1106         /*
1107          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
1108          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
1109          * pessimistic (rather than adding locks here).
1110          */
1111         rcu_read_lock();
1112         do {
1113                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1114                 if (unlikely(!memcg))
1115                         break;
1116         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1117         rcu_read_unlock();
1118         return memcg;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1123  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1124  *
1125  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1126  */
1127 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1128                 struct mem_cgroup *last_visited)
1129 {
1130         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1131
1132         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1133 skip_node:
1134         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1135
1136         /*
1137          * Even if we found a group we have to make sure it is
1138          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1139          * skipped and we should continue the tree walk.
1140          * last_visited css is safe to use because it is
1141          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1142          */
1143         if (next_css) {
1144                 struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_css(next_css);
1145
1146                 if (css_tryget(&mem->css))
1147                         return mem;
1148                 else {
1149                         prev_css = next_css;
1150                         goto skip_node;
1151                 }
1152         }
1153
1154         return NULL;
1155 }
1156
1157 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1158 {
1159         /*
1160          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1161          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1162          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1163          */
1164         atomic_inc(&root->dead_count);
1165 }
1166
1167 static struct mem_cgroup *
1168 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1169                      struct mem_cgroup *root,
1170                      int *sequence)
1171 {
1172         struct mem_cgroup *position = NULL;
1173         /*
1174          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1175          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1176          *
1177          * If the iterator is valid, we may still race with an
1178          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1179          * released, tryget will fail if we lost the race.
1180          */
1181         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1182         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1183                 smp_rmb();
1184                 position = iter->last_visited;
1185                 if (position && !css_tryget(&position->css))
1186                         position = NULL;
1187         }
1188         return position;
1189 }
1190
1191 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1192                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1193                                    struct mem_cgroup *new_position,
1194                                    int sequence)
1195 {
1196         if (last_visited)
1197                 css_put(&last_visited->css);
1198         /*
1199          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1200          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1201          * don't lose destruction events in between.  We could have
1202          * raced with the destruction of @new_position after all.
1203          */
1204         iter->last_visited = new_position;
1205         smp_wmb();
1206         iter->last_dead_count = sequence;
1207 }
1208
1209 /**
1210  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1211  * @root: hierarchy root
1212  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1213  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1214  *
1215  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1216  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1217  *
1218  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1219  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1220  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1221  *
1222  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1223  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1224  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1225  */
1226 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1227                                    struct mem_cgroup *prev,
1228                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1229 {
1230         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1231         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1232
1233         if (mem_cgroup_disabled())
1234                 return NULL;
1235
1236         if (!root)
1237                 root = root_mem_cgroup;
1238
1239         if (prev && !reclaim)
1240                 last_visited = prev;
1241
1242         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1243                 if (prev)
1244                         goto out_css_put;
1245                 return root;
1246         }
1247
1248         rcu_read_lock();
1249         while (!memcg) {
1250                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1251                 int uninitialized_var(seq);
1252
1253                 if (reclaim) {
1254                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
1255                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
1256                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1257
1258                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
1259                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1260                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1261                                 iter->last_visited = NULL;
1262                                 goto out_unlock;
1263                         }
1264
1265                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1266                 }
1267
1268                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1269
1270                 if (reclaim) {
1271                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, seq);
1272
1273                         if (!memcg)
1274                                 iter->generation++;
1275                         else if (!prev && memcg)
1276                                 reclaim->generation = iter->generation;
1277                 }
1278
1279                 if (prev && !memcg)
1280                         goto out_unlock;
1281         }
1282 out_unlock:
1283         rcu_read_unlock();
1284 out_css_put:
1285         if (prev && prev != root)
1286                 css_put(&prev->css);
1287
1288         return memcg;
1289 }
1290
1291 /**
1292  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1293  * @root: hierarchy root
1294  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1295  */
1296 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1297                            struct mem_cgroup *prev)
1298 {
1299         if (!root)
1300                 root = root_mem_cgroup;
1301         if (prev && prev != root)
1302                 css_put(&prev->css);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1307  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1308  * be used for reference counting.
1309  */
1310 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1311         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1312              iter != NULL;                              \
1313              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1314
1315 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1316         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1317              iter != NULL;                              \
1318              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1319
1320 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1321 {
1322         struct mem_cgroup *memcg;
1323
1324         rcu_read_lock();
1325         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1326         if (unlikely(!memcg))
1327                 goto out;
1328
1329         switch (idx) {
1330         case PGFAULT:
1331                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1332                 break;
1333         case PGMAJFAULT:
1334                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1335                 break;
1336         default:
1337                 BUG();
1338         }
1339 out:
1340         rcu_read_unlock();
1341 }
1342 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1343
1344 /**
1345  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1346  * @zone: zone of the wanted lruvec
1347  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1348  *
1349  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1350  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1351  * is disabled.
1352  */
1353 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1354                                       struct mem_cgroup *memcg)
1355 {
1356         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1357         struct lruvec *lruvec;
1358
1359         if (mem_cgroup_disabled()) {
1360                 lruvec = &zone->lruvec;
1361                 goto out;
1362         }
1363
1364         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1365         lruvec = &mz->lruvec;
1366 out:
1367         /*
1368          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1369          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1370          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1371          */
1372         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1373                 lruvec->zone = zone;
1374         return lruvec;
1375 }
1376
1377 /*
1378  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1379  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1380  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1381  *
1382  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1383  * 1. charge
1384  * 2. moving account
1385  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1386  * It is added to LRU before charge.
1387  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1388  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1389  */
1390
1391 /**
1392  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1393  * @page: the page
1394  * @zone: zone of the page
1395  */
1396 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1397 {
1398         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1399         struct mem_cgroup *memcg;
1400         struct page_cgroup *pc;
1401         struct lruvec *lruvec;
1402
1403         if (mem_cgroup_disabled()) {
1404                 lruvec = &zone->lruvec;
1405                 goto out;
1406         }
1407
1408         pc = lookup_page_cgroup(page);
1409         memcg = pc->mem_cgroup;
1410
1411         /*
1412          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1413          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1414          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1415          *
1416          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1417          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1418          * of pc->mem_cgroup safe.
1419          */
1420         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1421                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1422
1423         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1424         lruvec = &mz->lruvec;
1425 out:
1426         /*
1427          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1428          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1429          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1430          */
1431         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1432                 lruvec->zone = zone;
1433         return lruvec;
1434 }
1435
1436 /**
1437  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1438  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1439  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1440  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1441  *
1442  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1443  * lru list.
1444  */
1445 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1446                                 int nr_pages)
1447 {
1448         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1449         unsigned long *lru_size;
1450
1451         if (mem_cgroup_disabled())
1452                 return;
1453
1454         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1455         lru_size = mz->lru_size + lru;
1456         *lru_size += nr_pages;
1457         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1458 }
1459
1460 /*
1461  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1462  * hierarchy subtree
1463  */
1464 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1465                                   struct mem_cgroup *memcg)
1466 {
1467         if (root_memcg == memcg)
1468                 return true;
1469         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1470                 return false;
1471         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1472 }
1473
1474 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1475                                        struct mem_cgroup *memcg)
1476 {
1477         bool ret;
1478
1479         rcu_read_lock();
1480         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1481         rcu_read_unlock();
1482         return ret;
1483 }
1484
1485 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1486                         const struct mem_cgroup *memcg)
1487 {
1488         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1489         struct task_struct *p;
1490         bool ret;
1491
1492         p = find_lock_task_mm(task);
1493         if (p) {
1494                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1495                 task_unlock(p);
1496         } else {
1497                 /*
1498                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1499                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1500                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1501                  */
1502                 rcu_read_lock();
1503                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1504                 if (curr)
1505                         css_get(&curr->css);
1506                 rcu_read_unlock();
1507         }
1508         if (!curr)
1509                 return false;
1510         /*
1511          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1512          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1513          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1514          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1515          */
1516         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1517         css_put(&curr->css);
1518         return ret;
1519 }
1520
1521 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1522 {
1523         unsigned long inactive_ratio;
1524         unsigned long inactive;
1525         unsigned long active;
1526         unsigned long gb;
1527
1528         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1529         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1530
1531         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1532         if (gb)
1533                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1534         else
1535                 inactive_ratio = 1;
1536
1537         return inactive * inactive_ratio < active;
1538 }
1539
1540 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1541         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1542
1543 /**
1544  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1545  * @memcg: the memory cgroup
1546  *
1547  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1548  * pages.
1549  */
1550 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1551 {
1552         unsigned long long margin;
1553
1554         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1555         if (do_swap_account)
1556                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1557         return margin >> PAGE_SHIFT;
1558 }
1559
1560 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1561 {
1562         /* root ? */
1563         if (!css_parent(&memcg->css))
1564                 return vm_swappiness;
1565
1566         return memcg->swappiness;
1567 }
1568
1569 /*
1570  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1571  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1572  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1573  * rcu_read_lock(), like this:
1574  *
1575  *         CPU-A                                    CPU-B
1576  *                                              rcu_read_lock()
1577  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1578  *                                                   take heavy locks.
1579  *         synchronize_rcu()                    update something.
1580  *                                              rcu_read_unlock()
1581  *         start move here.
1582  */
1583
1584 /* for quick checking without looking up memcg */
1585 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1586
1587 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1588 {
1589         atomic_inc(&memcg_moving);
1590         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1591         synchronize_rcu();
1592 }
1593
1594 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1595 {
1596         /*
1597          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1598          * We check NULL in callee rather than caller.
1599          */
1600         if (memcg) {
1601                 atomic_dec(&memcg_moving);
1602                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1603         }
1604 }
1605
1606 /*
1607  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1608  *
1609  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1610  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1611  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1612  *
1613  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1614  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1615  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1616  */
1617
1618 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1619 {
1620         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1621         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1622 }
1623
1624 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1625 {
1626         struct mem_cgroup *from;
1627         struct mem_cgroup *to;
1628         bool ret = false;
1629         /*
1630          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1631          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1632          */
1633         spin_lock(&mc.lock);
1634         from = mc.from;
1635         to = mc.to;
1636         if (!from)
1637                 goto unlock;
1638
1639         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1640                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1641 unlock:
1642         spin_unlock(&mc.lock);
1643         return ret;
1644 }
1645
1646 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1647 {
1648         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1649                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1650                         DEFINE_WAIT(wait);
1651                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1652                         /* moving charge context might have finished. */
1653                         if (mc.moving_task)
1654                                 schedule();
1655                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1656                         return true;
1657                 }
1658         }
1659         return false;
1660 }
1661
1662 /*
1663  * Take this lock when
1664  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1665  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1666  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1667  */
1668 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1669                                   unsigned long *flags)
1670 {
1671         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1672 }
1673
1674 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1675                                 unsigned long *flags)
1676 {
1677         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1678 }
1679
1680 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1681 /**
1682  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1683  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1684  * @p: Task that is going to be killed
1685  *
1686  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1687  * enabled
1688  */
1689 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1690 {
1691         /*
1692          * protects memcg_name and makes sure that parallel ooms do not
1693          * interleave
1694          */
1695         static DEFINE_SPINLOCK(oom_info_lock);
1696         struct cgroup *task_cgrp;
1697         struct cgroup *mem_cgrp;
1698         static char memcg_name[PATH_MAX];
1699         int ret;
1700         struct mem_cgroup *iter;
1701         unsigned int i;
1702
1703         if (!p)
1704                 return;
1705
1706         spin_lock(&oom_info_lock);
1707         rcu_read_lock();
1708
1709         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1710         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1711
1712         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1713         if (ret < 0) {
1714                 /*
1715                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1716                  * But we'll still print out the usage information
1717                  */
1718                 rcu_read_unlock();
1719                 goto done;
1720         }
1721         rcu_read_unlock();
1722
1723         pr_info("Task in %s killed", memcg_name);
1724
1725         rcu_read_lock();
1726         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1727         if (ret < 0) {
1728                 rcu_read_unlock();
1729                 goto done;
1730         }
1731         rcu_read_unlock();
1732
1733         /*
1734          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1735          */
1736         pr_cont(" as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1737 done:
1738
1739         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1740                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1741                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1742                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1743         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1744                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1745                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1746                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1747         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1748                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1749                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1750                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1751
1752         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1753                 pr_info("Memory cgroup stats");
1754
1755                 rcu_read_lock();
1756                 ret = cgroup_path(iter->css.cgroup, memcg_name, PATH_MAX);
1757                 if (!ret)
1758                         pr_cont(" for %s", memcg_name);
1759                 rcu_read_unlock();
1760                 pr_cont(":");
1761
1762                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1763                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1764                                 continue;
1765                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1766                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1767                 }
1768
1769                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1770                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1771                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1772
1773                 pr_cont("\n");
1774         }
1775         spin_unlock(&oom_info_lock);
1776 }
1777
1778 /*
1779  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1780  * 1(self count) if no children.
1781  */
1782 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1783 {
1784         int num = 0;
1785         struct mem_cgroup *iter;
1786
1787         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1788                 num++;
1789         return num;
1790 }
1791
1792 /*
1793  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1794  */
1795 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1796 {
1797         u64 limit;
1798
1799         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1800
1801         /*
1802          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1803          */
1804         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1805                 u64 memsw;
1806
1807                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1808                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1809
1810                 /*
1811                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1812                  * available to this memcg, return that limit.
1813                  */
1814                 limit = min(limit, memsw);
1815         }
1816
1817         return limit;
1818 }
1819
1820 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1821                                      int order)
1822 {
1823         struct mem_cgroup *iter;
1824         unsigned long chosen_points = 0;
1825         unsigned long totalpages;
1826         unsigned int points = 0;
1827         struct task_struct *chosen = NULL;
1828
1829         /*
1830          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1831          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1832          * quickly exit and free its memory.
1833          */
1834         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1835                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1836                 return;
1837         }
1838
1839         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1840         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1841         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1842                 struct css_task_iter it;
1843                 struct task_struct *task;
1844
1845                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1846                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1847                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1848                                                         false)) {
1849                         case OOM_SCAN_SELECT:
1850                                 if (chosen)
1851                                         put_task_struct(chosen);
1852                                 chosen = task;
1853                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1854                                 get_task_struct(chosen);
1855                                 /* fall through */
1856                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1857                                 continue;
1858                         case OOM_SCAN_ABORT:
1859                                 css_task_iter_end(&it);
1860                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1861                                 if (chosen)
1862                                         put_task_struct(chosen);
1863                                 return;
1864                         case OOM_SCAN_OK:
1865                                 break;
1866                         };
1867                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1868                         if (points > chosen_points) {
1869                                 if (chosen)
1870                                         put_task_struct(chosen);
1871                                 chosen = task;
1872                                 chosen_points = points;
1873                                 get_task_struct(chosen);
1874                         }
1875                 }
1876                 css_task_iter_end(&it);
1877         }
1878
1879         if (!chosen)
1880                 return;
1881         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1882         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1883                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1884 }
1885
1886 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1887                                         gfp_t gfp_mask,
1888                                         unsigned long flags)
1889 {
1890         unsigned long total = 0;
1891         bool noswap = false;
1892         int loop;
1893
1894         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1895                 noswap = true;
1896         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1897                 noswap = true;
1898
1899         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1900                 if (loop)
1901                         drain_all_stock_async(memcg);
1902                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1903                 /*
1904                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1905                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1906                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1907                  */
1908                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1909                         break;
1910                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1911                         break;
1912                 /*
1913                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1914                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1915                  */
1916                 if (loop && !total)
1917                         break;
1918         }
1919         return total;
1920 }
1921
1922 /**
1923  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1924  * @memcg: the target memcg
1925  * @nid: the node ID to be checked.
1926  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1927  *
1928  * This function returns whether the specified memcg contains any
1929  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1930  * pages in the node.
1931  */
1932 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1933                 int nid, bool noswap)
1934 {
1935         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1936                 return true;
1937         if (noswap || !total_swap_pages)
1938                 return false;
1939         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1940                 return true;
1941         return false;
1942
1943 }
1944 #if MAX_NUMNODES > 1
1945
1946 /*
1947  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1948  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1949  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1950  *
1951  */
1952 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1953 {
1954         int nid;
1955         /*
1956          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1957          * pagein/pageout changes since the last update.
1958          */
1959         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1960                 return;
1961         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1962                 return;
1963
1964         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1965         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1966
1967         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1968
1969                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1970                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1971         }
1972
1973         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1974         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1975 }
1976
1977 /*
1978  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1979  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1980  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1981  *
1982  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1983  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1984  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1985  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1986  *
1987  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1988  */
1989 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1990 {
1991         int node;
1992
1993         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1994         node = memcg->last_scanned_node;
1995
1996         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1997         if (node == MAX_NUMNODES)
1998                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1999         /*
2000          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
2001          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
2002          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
2003          * we use curret node.
2004          */
2005         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
2006                 node = numa_node_id();
2007
2008         memcg->last_scanned_node = node;
2009         return node;
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
2014  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
2015  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
2016  * enough new information. We need to do double check.
2017  */
2018 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2019 {
2020         int nid;
2021
2022         /*
2023          * quick check...making use of scan_node.
2024          * We can skip unused nodes.
2025          */
2026         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
2027                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
2028                      nid < MAX_NUMNODES;
2029                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
2030
2031                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2032                                 return true;
2033                 }
2034         }
2035         /*
2036          * Check rest of nodes.
2037          */
2038         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2039                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
2040                         continue;
2041                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2042                         return true;
2043         }
2044         return false;
2045 }
2046
2047 #else
2048 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
2049 {
2050         return 0;
2051 }
2052
2053 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2054 {
2055         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
2056 }
2057 #endif
2058
2059 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
2060                                    struct zone *zone,
2061                                    gfp_t gfp_mask,
2062                                    unsigned long *total_scanned)
2063 {
2064         struct mem_cgroup *victim = NULL;
2065         int total = 0;
2066         int loop = 0;
2067         unsigned long excess;
2068         unsigned long nr_scanned;
2069         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2070                 .zone = zone,
2071                 .priority = 0,
2072         };
2073
2074         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2075
2076         while (1) {
2077                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2078                 if (!victim) {
2079                         loop++;
2080                         if (loop >= 2) {
2081                                 /*
2082                                  * If we have not been able to reclaim
2083                                  * anything, it might because there are
2084                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2085                                  */
2086                                 if (!total)
2087                                         break;
2088                                 /*
2089                                  * We want to do more targeted reclaim.
2090                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2091                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2092                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2093                                  */
2094                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2095                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2096                                         break;
2097                         }
2098                         continue;
2099                 }
2100                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2101                         continue;
2102                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2103                                                      zone, &nr_scanned);
2104                 *total_scanned += nr_scanned;
2105                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2106                         break;
2107         }
2108         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2109         return total;
2110 }
2111
2112 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2113 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2114         .name = "memcg_oom_lock",
2115 };
2116 #endif
2117
2118 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2119
2120 /*
2121  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2122  * If someone is running, return false.
2123  */
2124 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2125 {
2126         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2127
2128         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2129
2130         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2131                 if (iter->oom_lock) {
2132                         /*
2133                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2134                          * so we cannot give a lock.
2135                          */
2136                         failed = iter;
2137                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2138                         break;
2139                 } else
2140                         iter->oom_lock = true;
2141         }
2142
2143         if (failed) {
2144                 /*
2145                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2146                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2147                  */
2148                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2149                         if (iter == failed) {
2150                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2151                                 break;
2152                         }
2153                         iter->oom_lock = false;
2154                 }
2155         } else
2156                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2157
2158         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2159
2160         return !failed;
2161 }
2162
2163 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2164 {
2165         struct mem_cgroup *iter;
2166
2167         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2168         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2169         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2170                 iter->oom_lock = false;
2171         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2172 }
2173
2174 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2175 {
2176         struct mem_cgroup *iter;
2177
2178         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2179                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2180 }
2181
2182 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2183 {
2184         struct mem_cgroup *iter;
2185
2186         /*
2187          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2188          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2189          * atomic_add_unless() here.
2190          */
2191         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2192                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2193 }
2194
2195 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2196
2197 struct oom_wait_info {
2198         struct mem_cgroup *memcg;
2199         wait_queue_t    wait;
2200 };
2201
2202 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2203         unsigned mode, int sync, void *arg)
2204 {
2205         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2206         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2207         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2208
2209         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2210         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2211
2212         /*
2213          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2214          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2215          */
2216         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2217                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2218                 return 0;
2219         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2220 }
2221
2222 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2223 {
2224         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2225         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2226         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2227 }
2228
2229 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2230 {
2231         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2232                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2233 }
2234
2235 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2236 {
2237         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2238                 return;
2239         /*
2240          * We are in the middle of the charge context here, so we
2241          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2242          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2243          *
2244          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2245          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2246          * invocation might not even be necessary.
2247          *
2248          * That's why we don't do anything here except remember the
2249          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2250          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2251          * and when we know whether the fault was overall successful.
2252          */
2253         css_get(&memcg->css);
2254         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2255         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2256         current->memcg_oom.order = order;
2257 }
2258
2259 /**
2260  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2261  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2262  *
2263  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2264  * handler was enabled.
2265  *
2266  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2267  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2268  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2269  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2270  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2271  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2272  *
2273  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2274  * completed, %false otherwise.
2275  */
2276 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2277 {
2278         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2279         struct oom_wait_info owait;
2280         bool locked;
2281
2282         /* OOM is global, do not handle */
2283         if (!memcg)
2284                 return false;
2285
2286         if (!handle)
2287                 goto cleanup;
2288
2289         owait.memcg = memcg;
2290         owait.wait.flags = 0;
2291         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2292         owait.wait.private = current;
2293         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2294
2295         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2296         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2297
2298         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2299
2300         if (locked)
2301                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2302
2303         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2304                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2305                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2306                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2307                                          current->memcg_oom.order);
2308         } else {
2309                 schedule();
2310                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2311                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2312         }
2313
2314         if (locked) {
2315                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2316                 /*
2317                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2318                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2319                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2320                  */
2321                 memcg_oom_recover(memcg);
2322         }
2323 cleanup:
2324         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2325         css_put(&memcg->css);
2326         return true;
2327 }
2328
2329 /*
2330  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
2331  * generalized to update other statistics as well.
2332  *
2333  * Notes: Race condition
2334  *
2335  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
2336  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2337  * to do so _always_.
2338  *
2339  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2340  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2341  * are no race with "charge".
2342  *
2343  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2344  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2345  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2346  * by flags.
2347  *
2348  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2349  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
2350  * If there is, we take a lock.
2351  */
2352
2353 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2354                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2355 {
2356         struct mem_cgroup *memcg;
2357         struct page_cgroup *pc;
2358
2359         pc = lookup_page_cgroup(page);
2360 again:
2361         memcg = pc->mem_cgroup;
2362         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2363                 return;
2364         /*
2365          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2366          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2367          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2368          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
2369          */
2370         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
2371                 return;
2372
2373         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2374         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2375                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2376                 goto again;
2377         }
2378         *locked = true;
2379 }
2380
2381 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2382 {
2383         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2384
2385         /*
2386          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2387          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2388          * should take move_lock_mem_cgroup().
2389          */
2390         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2391 }
2392
2393 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2394                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2395 {
2396         struct mem_cgroup *memcg;
2397         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2398         unsigned long uninitialized_var(flags);
2399
2400         if (mem_cgroup_disabled())
2401                 return;
2402
2403         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2404         memcg = pc->mem_cgroup;
2405         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2406                 return;
2407
2408         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2409 }
2410
2411 /*
2412  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2413  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2414  */
2415 #define CHARGE_BATCH    32U
2416 struct memcg_stock_pcp {
2417         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2418         unsigned int nr_pages;
2419         struct work_struct work;
2420         unsigned long flags;
2421 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2422 };
2423 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2424 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2425
2426 /**
2427  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2428  * @memcg: memcg to consume from.
2429  * @nr_pages: how many pages to charge.
2430  *
2431  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2432  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2433  * service an allocation will refill the stock.
2434  *
2435  * returns true if successful, false otherwise.
2436  */
2437 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2438 {
2439         struct memcg_stock_pcp *stock;
2440         bool ret = true;
2441
2442         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2443                 return false;
2444
2445         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2446         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2447                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2448         else /* need to call res_counter_charge */
2449                 ret = false;
2450         put_cpu_var(memcg_stock);
2451         return ret;
2452 }
2453
2454 /*
2455  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2456  */
2457 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2458 {
2459         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2460
2461         if (stock->nr_pages) {
2462                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2463
2464                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2465                 if (do_swap_account)
2466                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2467                 stock->nr_pages = 0;
2468         }
2469         stock->cached = NULL;
2470 }
2471
2472 /*
2473  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2474  * a thread which is pinned to local cpu.
2475  */
2476 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2477 {
2478         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2479         drain_stock(stock);
2480         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2481 }
2482
2483 static void __init memcg_stock_init(void)
2484 {
2485         int cpu;
2486
2487         for_each_possible_cpu(cpu) {
2488                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2489                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2490                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2491         }
2492 }
2493
2494 /*
2495  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2496  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2497  */
2498 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2499 {
2500         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2501
2502         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2503                 drain_stock(stock);
2504                 stock->cached = memcg;
2505         }
2506         stock->nr_pages += nr_pages;
2507         put_cpu_var(memcg_stock);
2508 }
2509
2510 /*
2511  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2512  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2513  * until the work is done.
2514  */
2515 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2516 {
2517         int cpu, curcpu;
2518
2519         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2520         get_online_cpus();
2521         curcpu = get_cpu();
2522         for_each_online_cpu(cpu) {
2523                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2524                 struct mem_cgroup *memcg;
2525
2526                 memcg = stock->cached;
2527                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2528                         continue;
2529                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2530                         continue;
2531                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2532                         if (cpu == curcpu)
2533                                 drain_local_stock(&stock->work);
2534                         else
2535                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2536                 }
2537         }
2538         put_cpu();
2539
2540         if (!sync)
2541                 goto out;
2542
2543         for_each_online_cpu(cpu) {
2544                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2545                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2546                         flush_work(&stock->work);
2547         }
2548 out:
2549         put_online_cpus();
2550 }
2551
2552 /*
2553  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2554  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2555  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2556  * it.
2557  */
2558 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2559 {
2560         /*
2561          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2562          */
2563         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2564                 return;
2565         drain_all_stock(root_memcg, false);
2566         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2567 }
2568
2569 /* This is a synchronous drain interface. */
2570 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2571 {
2572         /* called when force_empty is called */
2573         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2574         drain_all_stock(root_memcg, true);
2575         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2576 }
2577
2578 /*
2579  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2580  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2581  */
2582 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2583 {
2584         int i;
2585
2586         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2587         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2588                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2589
2590                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2591                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2592         }
2593         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2594                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2595
2596                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2597                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2598         }
2599         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2600 }
2601
2602 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2603                                         unsigned long action,
2604                                         void *hcpu)
2605 {
2606         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2607         struct memcg_stock_pcp *stock;
2608         struct mem_cgroup *iter;
2609
2610         if (action == CPU_ONLINE)
2611                 return NOTIFY_OK;
2612
2613         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2614                 return NOTIFY_OK;
2615
2616         for_each_mem_cgroup(iter)
2617                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2618
2619         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2620         drain_stock(stock);
2621         return NOTIFY_OK;
2622 }
2623
2624
2625 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2626 enum {
2627         CHARGE_OK,              /* success */
2628         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2629         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2630         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2631 };
2632
2633 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2634                                 unsigned int nr_pages, unsigned int min_pages,
2635                                 bool invoke_oom)
2636 {
2637         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2638         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2639         struct res_counter *fail_res;
2640         unsigned long flags = 0;
2641         int ret;
2642
2643         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2644
2645         if (likely(!ret)) {
2646                 if (!do_swap_account)
2647                         return CHARGE_OK;
2648                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2649                 if (likely(!ret))
2650                         return CHARGE_OK;
2651
2652                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2653                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2654                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2655         } else
2656                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2657         /*
2658          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2659          * single page instead.
2660          */
2661         if (nr_pages > min_pages)
2662                 return CHARGE_RETRY;
2663
2664         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2665                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2666
2667         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2668                 return CHARGE_NOMEM;
2669
2670         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2671         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2672                 return CHARGE_RETRY;
2673         /*
2674          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2675          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2676          * before killing the task.
2677          *
2678          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2679          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2680          * to regular pages anyway in case of failure.
2681          */
2682         if (nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) && ret)
2683                 return CHARGE_RETRY;
2684
2685         /*
2686          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2687          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2688          */
2689         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2690                 return CHARGE_RETRY;
2691
2692         if (invoke_oom)
2693                 mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize));
2694
2695         return CHARGE_NOMEM;
2696 }
2697
2698 /*
2699  * __mem_cgroup_try_charge() does
2700  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2701  * 2. update res_counter
2702  * 3. call memory reclaim if necessary.
2703  *
2704  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2705  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2706  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2707  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2708  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2709  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2710  *
2711  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2712  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2713  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2714  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2715  *
2716  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2717  * the oom-killer can be invoked.
2718  */
2719 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2720                                    gfp_t gfp_mask,
2721                                    unsigned int nr_pages,
2722                                    struct mem_cgroup **ptr,
2723                                    bool oom)
2724 {
2725         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2726         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2727         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2728         int ret;
2729
2730         /*
2731          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2732          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2733          * MEMDIE process.
2734          */
2735         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2736                      || fatal_signal_pending(current)))
2737                 goto bypass;
2738
2739         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2740                 goto nomem;
2741
2742         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2743                 oom = false;
2744
2745         /*
2746          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2747          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2748          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2749          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2750          */
2751         if (!*ptr && !mm)
2752                 *ptr = root_mem_cgroup;
2753 again:
2754         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2755                 memcg = *ptr;
2756                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2757                         goto done;
2758                 if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2759                         goto done;
2760                 css_get(&memcg->css);
2761         } else {
2762                 struct task_struct *p;
2763
2764                 rcu_read_lock();
2765                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2766                 /*
2767                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2768                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2769                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2770                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2771                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2772                  * small race, here.
2773                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2774                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2775                  */
2776                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2777                 if (!memcg)
2778                         memcg = root_mem_cgroup;
2779                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2780                         rcu_read_unlock();
2781                         goto done;
2782                 }
2783                 if (consume_stock(memcg, nr_pages)) {
2784                         /*
2785                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2786                          * But considering how consume_stok works, it's not
2787                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2788                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2789                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2790                          * calling consume_stock().
2791                          */
2792                         rcu_read_unlock();
2793                         goto done;
2794                 }
2795                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2796                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2797                         rcu_read_unlock();
2798                         goto again;
2799                 }
2800                 rcu_read_unlock();
2801         }
2802
2803         do {
2804                 bool invoke_oom = oom && !nr_oom_retries;
2805
2806                 /* If killed, bypass charge */
2807                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2808                         css_put(&memcg->css);
2809                         goto bypass;
2810                 }
2811
2812                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch,
2813                                            nr_pages, invoke_oom);
2814                 switch (ret) {
2815                 case CHARGE_OK:
2816                         break;
2817                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2818                         batch = nr_pages;
2819                         css_put(&memcg->css);
2820                         memcg = NULL;
2821                         goto again;
2822                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2823                         css_put(&memcg->css);
2824                         goto nomem;
2825                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2826                         if (!oom || invoke_oom) {
2827                                 css_put(&memcg->css);
2828                                 goto nomem;
2829                         }
2830                         nr_oom_retries--;
2831                         break;
2832                 }
2833         } while (ret != CHARGE_OK);
2834
2835         if (batch > nr_pages)
2836                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2837         css_put(&memcg->css);
2838 done:
2839         *ptr = memcg;
2840         return 0;
2841 nomem:
2842         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2843                 *ptr = NULL;
2844                 return -ENOMEM;
2845         }
2846 bypass:
2847         *ptr = root_mem_cgroup;
2848         return -EINTR;
2849 }
2850
2851 /*
2852  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2853  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2854  * gotten by try_charge().
2855  */
2856 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2857                                        unsigned int nr_pages)
2858 {
2859         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2860                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2861
2862                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2863                 if (do_swap_account)
2864                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2865         }
2866 }
2867
2868 /*
2869  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2870  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2871  */
2872 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2873                                         unsigned int nr_pages)
2874 {
2875         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2876
2877         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2878                 return;
2879
2880         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2881         if (do_swap_account)
2882                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2883                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2884 }
2885
2886 /*
2887  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2888  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling css_tryget if
2889  * the mem_cgroup is used for charging. (dropping refcnt from swap can be
2890  * called against removed memcg.)
2891  */
2892 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2893 {
2894         /* ID 0 is unused ID */
2895         if (!id)
2896                 return NULL;
2897         return mem_cgroup_from_id(id);
2898 }
2899
2900 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2901 {
2902         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2903         struct page_cgroup *pc;
2904         unsigned short id;
2905         swp_entry_t ent;
2906
2907         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2908
2909         pc = lookup_page_cgroup(page);
2910         lock_page_cgroup(pc);
2911         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2912                 memcg = pc->mem_cgroup;
2913                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2914                         memcg = NULL;
2915         } else if (PageSwapCache(page)) {
2916                 ent.val = page_private(page);
2917                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2918                 rcu_read_lock();
2919                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2920                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2921                         memcg = NULL;
2922                 rcu_read_unlock();
2923         }
2924         unlock_page_cgroup(pc);
2925         return memcg;
2926 }
2927
2928 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2929                                        struct page *page,
2930                                        unsigned int nr_pages,
2931                                        enum charge_type ctype,
2932                                        bool lrucare)
2933 {
2934         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2935         struct zone *uninitialized_var(zone);
2936         struct lruvec *lruvec;
2937         bool was_on_lru = false;
2938         bool anon;
2939
2940         lock_page_cgroup(pc);
2941         VM_BUG_ON(PageCgroupUsed(pc));
2942         /*
2943          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2944          * accessed by any other context at this point.
2945          */
2946
2947         /*
2948          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2949          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2950          */
2951         if (lrucare) {
2952                 zone = page_zone(page);
2953                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2954                 if (PageLRU(page)) {
2955                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2956                         ClearPageLRU(page);
2957                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2958                         was_on_lru = true;
2959                 }
2960         }
2961
2962         pc->mem_cgroup = memcg;
2963         /*
2964          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2965          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2966          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2967          * before USED bit, we need memory barrier here.
2968          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2969          */
2970         smp_wmb();
2971         SetPageCgroupUsed(pc);
2972
2973         if (lrucare) {
2974                 if (was_on_lru) {
2975                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2976                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2977                         SetPageLRU(page);
2978                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2979                 }
2980                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2981         }
2982
2983         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2984                 anon = true;
2985         else
2986                 anon = false;
2987
2988         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2989         unlock_page_cgroup(pc);
2990
2991         /*
2992          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2993          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2994          * if they exceeds softlimit.
2995          */
2996         memcg_check_events(memcg, page);
2997 }
2998
2999 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3000
3001 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3002 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3003 {
3004         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
3005                 (memcg->kmem_account_flags & KMEM_ACCOUNTED_MASK) ==
3006                                                         KMEM_ACCOUNTED_MASK;
3007 }
3008
3009 /*
3010  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
3011  * in the memcg_cache_params struct.
3012  */
3013 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
3014 {
3015         struct kmem_cache *cachep;
3016
3017         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
3018         cachep = p->root_cache;
3019         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
3020 }
3021
3022 #ifdef CONFIG_SLABINFO
3023 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
3024 {
3025         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3026         struct memcg_cache_params *params;
3027
3028         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3029                 return -EIO;
3030
3031         print_slabinfo_header(m);
3032
3033         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3034         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
3035                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
3036         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3037
3038         return 0;
3039 }
3040 #endif
3041
3042 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
3043 {
3044         struct res_counter *fail_res;
3045         struct mem_cgroup *_memcg;
3046         int ret = 0;
3047
3048         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
3049         if (ret)
3050                 return ret;
3051
3052         _memcg = memcg;
3053         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp, size >> PAGE_SHIFT,
3054                                       &_memcg, oom_gfp_allowed(gfp));
3055
3056         if (ret == -EINTR)  {
3057                 /*
3058                  * __mem_cgroup_try_charge() chosed to bypass to root due to
3059                  * OOM kill or fatal signal.  Since our only options are to
3060                  * either fail the allocation or charge it to this cgroup, do
3061                  * it as a temporary condition. But we can't fail. From a
3062                  * kmem/slab perspective, the cache has already been selected,
3063                  * by mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
3064                  * our minds.
3065                  *
3066                  * This condition will only trigger if the task entered
3067                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed during
3068                  * __mem_cgroup_try_charge() above. Tasks that were already
3069                  * dying when the allocation triggers should have been already
3070                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
3071                  */
3072                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
3073                 if (do_swap_account)
3074                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
3075                                                   &fail_res);
3076                 ret = 0;
3077         } else if (ret)
3078                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
3079
3080         return ret;
3081 }
3082
3083 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
3084 {
3085         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
3086         if (do_swap_account)
3087                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
3088
3089         /* Not down to 0 */
3090         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
3091                 return;
3092
3093         /*
3094          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
3095          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
3096          * outliving the memcg existence.
3097          *
3098          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
3099          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
3100          */
3101         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
3102                 css_put(&memcg->css);
3103 }
3104
3105 void memcg_cache_list_add(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *cachep)
3106 {
3107         if (!memcg)
3108                 return;
3109
3110         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3111         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3112         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3113 }
3114
3115 /*
3116  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
3117  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
3118  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
3119  */
3120 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
3121 {
3122         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
3123 }
3124
3125 /*
3126  * This ends up being protected by the set_limit mutex, during normal
3127  * operation, because that is its main call site.
3128  *
3129  * But when we create a new cache, we can call this as well if its parent
3130  * is kmem-limited. That will have to hold set_limit_mutex as well.
3131  */
3132 static int memcg_update_cache_sizes(struct mem_cgroup *memcg)
3133 {
3134         int num, ret;
3135
3136         num = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
3137                                 0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
3138         if (num < 0)
3139                 return num;
3140         /*
3141          * After this point, kmem_accounted (that we test atomically in
3142          * the beginning of this conditional), is no longer 0. This
3143          * guarantees only one process will set the following boolean
3144          * to true. We don't need test_and_set because we're protected
3145          * by the set_limit_mutex anyway.
3146          */
3147         memcg_kmem_set_activated(memcg);
3148
3149         ret = memcg_update_all_caches(num+1);
3150         if (ret) {
3151                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, num);
3152                 memcg_kmem_clear_activated(memcg);
3153                 return ret;
3154         }
3155
3156         memcg->kmemcg_id = num;
3157         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
3158         mutex_init(&memcg->slab_caches_mutex);
3159         return 0;
3160 }
3161
3162 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
3163 {
3164         ssize_t size;
3165         if (num_groups <= 0)
3166                 return 0;
3167
3168         size = 2 * num_groups;
3169         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
3170                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
3171         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
3172                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
3173
3174         return size;
3175 }
3176
3177 /*
3178  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
3179  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
3180  * calling this.
3181  */
3182 void memcg_update_array_size(int num)
3183 {
3184         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
3185                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
3186 }
3187
3188 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w);
3189
3190 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
3191 {
3192         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
3193
3194         VM_BUG_ON(!is_root_cache(s));
3195
3196         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
3197                 int i;
3198                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
3199
3200                 size *= sizeof(void *);
3201                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3202
3203                 s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3204                 if (!s->memcg_params) {
3205                         s->memcg_params = cur_params;
3206                         return -ENOMEM;
3207                 }
3208
3209                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3210
3211                 /*
3212                  * There is the chance it will be bigger than
3213                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3214                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3215                  * have a bigger array.
3216                  *
3217                  * But if that is the case, the data after
3218                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3219                  */
3220                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3221                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3222                                 continue;
3223                         s->memcg_params->memcg_caches[i] =
3224                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3225                 }
3226
3227                 /*
3228                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3229                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3230                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3231                  *
3232                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3233                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3234                  * anyway.
3235                  */
3236                 kfree(cur_params);
3237         }
3238         return 0;
3239 }
3240
3241 int memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3242                          struct kmem_cache *root_cache)
3243 {
3244         size_t size;
3245
3246         if (!memcg_kmem_enabled())
3247                 return 0;
3248
3249         if (!memcg) {
3250                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3251                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3252         } else
3253                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3254
3255         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3256         if (!s->memcg_params)
3257                 return -ENOMEM;
3258
3259         if (memcg) {
3260                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3261                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3262                 INIT_WORK(&s->memcg_params->destroy,
3263                                 kmem_cache_destroy_work_func);
3264         } else
3265                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3266
3267         return 0;
3268 }
3269
3270 void memcg_release_cache(struct kmem_cache *s)
3271 {
3272         struct kmem_cache *root;
3273         struct mem_cgroup *memcg;
3274         int id;
3275
3276         /*
3277          * This happens, for instance, when a root cache goes away before we
3278          * add any memcg.
3279          */
3280         if (!s->memcg_params)
3281                 return;
3282
3283         if (s->memcg_params->is_root_cache)
3284                 goto out;
3285
3286         memcg = s->memcg_params->memcg;
3287         id  = memcg_cache_id(memcg);
3288
3289         root = s->memcg_params->root_cache;
3290         root->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3291
3292         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3293         list_del(&s->memcg_params->list);
3294         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3295
3296         css_put(&memcg->css);
3297 out:
3298         kfree(s->memcg_params);
3299 }
3300
3301 /*
3302  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3303  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3304  * enqueing new caches to be created.
3305  *
3306  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3307  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3308  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3309  * objects during debug.
3310  *
3311  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3312  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3313  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3314  * cache again, failing at the same point.
3315  *
3316  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3317  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3318  * inside the following two functions.
3319  */
3320 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3321 {
3322         VM_BUG_ON(!current->mm);
3323         current->memcg_kmem_skip_account++;
3324 }
3325
3326 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3327 {
3328         VM_BUG_ON(!current->mm);
3329         current->memcg_kmem_skip_account--;
3330 }
3331
3332 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w)
3333 {
3334         struct kmem_cache *cachep;
3335         struct memcg_cache_params *p;
3336
3337         p = container_of(w, struct memcg_cache_params, destroy);
3338
3339         cachep = memcg_params_to_cache(p);
3340
3341         /*
3342          * If we get down to 0 after shrink, we could delete right away.
3343          * However, memcg_release_pages() already puts us back in the workqueue
3344          * in that case. If we proceed deleting, we'll get a dangling
3345          * reference, and removing the object from the workqueue in that case
3346          * is unnecessary complication. We are not a fast path.
3347          *
3348          * Note that this case is fundamentally different from racing with
3349          * shrink_slab(): if memcg_cgroup_destroy_cache() is called in
3350          * kmem_cache_shrink, not only we would be reinserting a dead cache
3351          * into the queue, but doing so from inside the worker racing to
3352          * destroy it.
3353          *
3354          * So if we aren't down to zero, we'll just schedule a worker and try
3355          * again
3356          */
3357         if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) != 0) {
3358                 kmem_cache_shrink(cachep);
3359                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
3360                         return;
3361         } else
3362                 kmem_cache_destroy(cachep);
3363 }
3364
3365 void mem_cgroup_destroy_cache(struct kmem_cache *cachep)
3366 {
3367         if (!cachep->memcg_params->dead)
3368                 return;
3369
3370         /*
3371          * There are many ways in which we can get here.
3372          *
3373          * We can get to a memory-pressure situation while the delayed work is
3374          * still pending to run. The vmscan shrinkers can then release all
3375          * cache memory and get us to destruction. If this is the case, we'll
3376          * be executed twice, which is a bug (the second time will execute over
3377          * bogus data). In this case, cancelling the work should be fine.
3378          *
3379          * But we can also get here from the worker itself, if
3380          * kmem_cache_shrink is enough to shake all the remaining objects and
3381          * get the page count to 0. In this case, we'll deadlock if we try to
3382          * cancel the work (the worker runs with an internal lock held, which
3383          * is the same lock we would hold for cancel_work_sync().)
3384          *
3385          * Since we can't possibly know who got us here, just refrain from
3386          * running if there is already work pending
3387          */
3388         if (work_pending(&cachep->memcg_params->destroy))
3389                 return;
3390         /*
3391          * We have to defer the actual destroying to a workqueue, because
3392          * we might currently be in a context that cannot sleep.
3393          */
3394         schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3395 }
3396
3397 /*
3398  * This lock protects updaters, not readers. We want readers to be as fast as
3399  * they can, and they will either see NULL or a valid cache value. Our model
3400  * allow them to see NULL, in which case the root memcg will be selected.
3401  *
3402  * We need this lock because multiple allocations to the same cache from a non
3403  * will span more than one worker. Only one of them can create the cache.
3404  */
3405 static DEFINE_MUTEX(memcg_cache_mutex);
3406
3407 /*
3408  * Called with memcg_cache_mutex held
3409  */
3410 static struct kmem_cache *kmem_cache_dup(struct mem_cgroup *memcg,
3411                                          struct kmem_cache *s)
3412 {
3413         struct kmem_cache *new;
3414         static char *tmp_name = NULL;
3415
3416         lockdep_assert_held(&memcg_cache_mutex);
3417
3418         /*
3419          * kmem_cache_create_memcg duplicates the given name and
3420          * cgroup_name for this name requires RCU context.
3421          * This static temporary buffer is used to prevent from
3422          * pointless shortliving allocation.
3423          */
3424         if (!tmp_name) {
3425                 tmp_name = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3426                 if (!tmp_name)
3427                         return NULL;
3428         }
3429
3430         rcu_read_lock();
3431         snprintf(tmp_name, PATH_MAX, "%s(%d:%s)", s->name,
3432                          memcg_cache_id(memcg), cgroup_name(memcg->css.cgroup));
3433         rcu_read_unlock();
3434
3435         new = kmem_cache_create_memcg(memcg, tmp_name, s->object_size, s->align,
3436                                       (s->flags & ~SLAB_PANIC), s->ctor, s);
3437
3438         if (new)
3439                 new->allocflags |= __GFP_KMEMCG;
3440
3441         return new;
3442 }
3443
3444 static struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3445                                                   struct kmem_cache *cachep)
3446 {
3447         struct kmem_cache *new_cachep;
3448         int idx;
3449
3450         BUG_ON(!memcg_can_account_kmem(memcg));
3451
3452         idx = memcg_cache_id(memcg);
3453
3454         mutex_lock(&memcg_cache_mutex);
3455         new_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, idx);
3456         if (new_cachep) {
3457                 css_put(&memcg->css);
3458                 goto out;
3459         }
3460
3461         new_cachep = kmem_cache_dup(memcg, cachep);
3462         if (new_cachep == NULL) {
3463                 new_cachep = cachep;
3464                 css_put(&memcg->css);
3465                 goto out;
3466         }
3467
3468         atomic_set(&new_cachep->memcg_params->nr_pages , 0);
3469
3470         cachep->memcg_params->memcg_caches[idx] = new_cachep;
3471         /*
3472          * the readers won't lock, make sure everybody sees the updated value,
3473          * so they won't put stuff in the queue again for no reason
3474          */
3475         wmb();
3476 out:
3477         mutex_unlock(&memcg_cache_mutex);
3478         return new_cachep;
3479 }
3480
3481 void kmem_cache_destroy_memcg_children(struct kmem_cache *s)
3482 {
3483         struct kmem_cache *c;
3484         int i;
3485
3486         if (!s->memcg_params)
3487                 return;
3488         if (!s->memcg_params->is_root_cache)
3489                 return;
3490
3491         /*
3492          * If the cache is being destroyed, we trust that there is no one else
3493          * requesting objects from it. Even if there are, the sanity checks in
3494          * kmem_cache_destroy should caught this ill-case.
3495          *
3496          * Still, we don't want anyone else freeing memcg_caches under our
3497          * noses, which can happen if a new memcg comes to life. As usual,
3498          * we'll take the set_limit_mutex to protect ourselves against this.
3499          */
3500         mutex_lock(&set_limit_mutex);
3501         for_each_memcg_cache_index(i) {
3502                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3503                 if (!c)
3504                         continue;
3505
3506                 /*
3507                  * We will now manually delete the caches, so to avoid races
3508                  * we need to cancel all pending destruction workers and
3509                  * proceed with destruction ourselves.
3510                  *
3511                  * kmem_cache_destroy() will call kmem_cache_shrink internally,
3512                  * and that could spawn the workers again: it is likely that
3513                  * the cache still have active pages until this very moment.
3514                  * This would lead us back to mem_cgroup_destroy_cache.
3515                  *
3516                  * But that will not execute at all if the "dead" flag is not
3517                  * set, so flip it down to guarantee we are in control.
3518                  */
3519                 c->memcg_params->dead = false;
3520                 cancel_work_sync(&c->memcg_params->destroy);
3521                 kmem_cache_destroy(c);
3522         }
3523         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3524 }
3525
3526 struct create_work {
3527         struct mem_cgroup *memcg;
3528         struct kmem_cache *cachep;
3529         struct work_struct work;
3530 };
3531
3532 static void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3533 {
3534         struct kmem_cache *cachep;
3535         struct memcg_cache_params *params;
3536
3537         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3538                 return;
3539
3540         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3541         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3542                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3543                 cachep->memcg_params->dead = true;
3544                 schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3545         }
3546         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3547 }
3548
3549 static void memcg_create_cache_work_func(struct work_struct *w)
3550 {
3551         struct create_work *cw;
3552
3553         cw = container_of(w, struct create_work, work);
3554         memcg_create_kmem_cache(cw->memcg, cw->cachep);
3555         kfree(cw);
3556 }
3557
3558 /*
3559  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3560  */
3561 static void __memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3562                                          struct kmem_cache *cachep)
3563 {
3564         struct create_work *cw;
3565
3566         cw = kmalloc(sizeof(struct create_work), GFP_NOWAIT);
3567         if (cw == NULL) {
3568                 css_put(&memcg->css);
3569                 return;
3570         }
3571
3572         cw->memcg = memcg;
3573         cw->cachep = cachep;
3574
3575         INIT_WORK(&cw->work, memcg_create_cache_work_func);
3576         schedule_work(&cw->work);
3577 }
3578
3579 static void memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3580                                        struct kmem_cache *cachep)
3581 {
3582         /*
3583          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3584          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3585          * in __memcg_create_cache_enqueue will recurse.
3586          *
3587          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3588          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3589          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3590          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3591          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3592          */
3593         memcg_stop_kmem_account();
3594         __memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3595         memcg_resume_kmem_account();
3596 }
3597 /*
3598  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3599  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3600  *
3601  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3602  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3603  * in a workqueue.
3604  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3605  * the original cache.
3606  *
3607  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3608  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3609  */
3610 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3611                                           gfp_t gfp)
3612 {
3613         struct mem_cgroup *memcg;
3614         int idx;
3615
3616         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3617         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3618
3619         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3620                 return cachep;
3621
3622         rcu_read_lock();
3623         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3624
3625         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3626                 goto out;
3627
3628         idx = memcg_cache_id(memcg);
3629
3630         /*
3631          * barrier to mare sure we're always seeing the up to date value.  The
3632          * code updating memcg_caches will issue a write barrier to match this.
3633          */
3634         read_barrier_depends();
3635         if (likely(cache_from_memcg_idx(cachep, idx))) {
3636                 cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, idx);
3637                 goto out;
3638         }
3639
3640         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3641         if (!css_tryget(&memcg->css))
3642                 goto out;
3643         rcu_read_unlock();
3644
3645         /*
3646          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3647          * context), we could be be predictable and return right away.
3648          * This would guarantee that the allocation being performed
3649          * already belongs in the new cache.
3650          *
3651          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3652          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3653          * kmem_cache_dup, this means no further allocation could happen
3654          * with the slab_mutex held.
3655          *
3656          * Also, because cache creation issue get_online_cpus(), this
3657          * creates a lock chain: memcg_slab_mutex -> cpu_hotplug_mutex,
3658          * that ends up reversed during cpu hotplug. (cpuset allocates
3659          * a bunch of GFP_KERNEL memory during cpuup). Due to all that,
3660          * better to defer everything.
3661          */
3662         memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3663         return cachep;
3664 out:
3665         rcu_read_unlock();
3666         return cachep;
3667 }
3668 EXPORT_SYMBOL(__memcg_kmem_get_cache);
3669
3670 /*
3671  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3672  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3673  * need a further commit step to do the final arrangements.
3674  *
3675  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3676  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3677  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3678  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3679  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3680  * the compiled-out case as well.
3681  *
3682  * Returning true means the allocation is possible.
3683  */
3684 bool
3685 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3686 {
3687         struct mem_cgroup *memcg;
3688         int ret;
3689
3690         *_memcg = NULL;
3691
3692         /*
3693          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3694          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3695          * check here, since direct calls to the page allocator that are marked
3696          * with GFP_KMEMCG only happen outside memcg core. We are mostly
3697          * concerned with cache allocations, and by having this test at
3698          * memcg_kmem_get_cache, we are already able to relay the allocation to
3699          * the root cache and bypass the memcg cache altogether.
3700          *
3701          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3702          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3703          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3704          * the SLUB allocator:
3705          *
3706          *      memcg_stop_kmem_account();
3707          *      kmalloc(<large_number>)
3708          *      memcg_resume_kmem_account();
3709          *
3710          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3711          * since it will drive us directly to this function without passing
3712          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3713          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3714          * cache arrays. We bring this test here.
3715          */
3716         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3717                 return true;
3718
3719         memcg = try_get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3720
3721         /*
3722          * very rare case described in mem_cgroup_from_task. Unfortunately there
3723          * isn't much we can do without complicating this too much, and it would
3724          * be gfp-dependent anyway. Just let it go
3725          */
3726         if (unlikely(!memcg))
3727                 return true;
3728
3729         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3730                 css_put(&memcg->css);
3731                 return true;
3732         }
3733
3734         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3735         if (!ret)
3736                 *_memcg = memcg;
3737
3738         css_put(&memcg->css);
3739         return (ret == 0);
3740 }
3741
3742 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3743                               int order)
3744 {
3745         struct page_cgroup *pc;
3746
3747         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3748
3749         /* The page allocation failed. Revert */
3750         if (!page) {
3751                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3752                 return;
3753         }
3754
3755         pc = lookup_page_cgroup(page);
3756         lock_page_cgroup(pc);
3757         pc->mem_cgroup = memcg;
3758         SetPageCgroupUsed(pc);
3759         unlock_page_cgroup(pc);
3760 }
3761
3762 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3763 {
3764         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3765         struct page_cgroup *pc;
3766
3767
3768         pc = lookup_page_cgroup(page);
3769         /*
3770          * Fast unlocked return. Theoretically might have changed, have to
3771          * check again after locking.
3772          */
3773         if (!PageCgroupUsed(pc))
3774                 return;
3775
3776         lock_page_cgroup(pc);
3777         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3778                 memcg = pc->mem_cgroup;
3779                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3780         }
3781         unlock_page_cgroup(pc);
3782
3783         /*
3784          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3785          * is a valid allocation
3786          */
3787         if (!memcg)
3788                 return;
3789
3790         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3791         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3792 }
3793 #else
3794 static inline void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3795 {
3796 }
3797 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3798
3799 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3800
3801 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
3802 /*
3803  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3804  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3805  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3806  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3807  */
3808 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3809 {
3810         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3811         struct page_cgroup *pc;
3812         struct mem_cgroup *memcg;
3813         int i;
3814
3815         if (mem_cgroup_disabled())
3816                 return;
3817
3818         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3819         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3820                 pc = head_pc + i;
3821                 pc->mem_cgroup = memcg;
3822                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
3823                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
3824         }
3825         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3826                        HPAGE_PMD_NR);
3827 }
3828 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3829
3830 static inline
3831 void mem_cgroup_move_account_page_stat(struct mem_cgroup *from,
3832                                         struct mem_cgroup *to,
3833                                         unsigned int nr_pages,
3834                                         enum mem_cgroup_stat_index idx)
3835 {
3836         /* Update stat data for mem_cgroup */
3837         preempt_disable();
3838         __this_cpu_sub(from->stat->count[idx], nr_pages);
3839         __this_cpu_add(to->stat->count[idx], nr_pages);
3840         preempt_enable();
3841 }
3842
3843 /**
3844  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3845  * @page: the page
3846  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3847  * @pc: page_cgroup of the page.
3848  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3849  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3850  *
3851  * The caller must confirm following.
3852  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3853  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3854  *
3855  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3856  * from old cgroup.
3857  */
3858 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3859                                    unsigned int nr_pages,
3860                                    struct page_cgroup *pc,
3861                                    struct mem_cgroup *from,
3862                                    struct mem_cgroup *to)
3863 {
3864         unsigned long flags;
3865         int ret;
3866         bool anon = PageAnon(page);
3867
3868         VM_BUG_ON(from == to);
3869         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
3870         /*
3871          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3872          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3873          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3874          * hold it.
3875          */
3876         ret = -EBUSY;
3877         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3878                 goto out;
3879
3880         lock_page_cgroup(pc);
3881
3882         ret = -EINVAL;
3883         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3884                 goto unlock;
3885
3886         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3887
3888         if (!anon && page_mapped(page))
3889                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3890                         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
3891
3892         if (PageWriteback(page))
3893                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3894                         MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3895
3896         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, anon, -nr_pages);
3897
3898         /* caller should have done css_get */
3899         pc->mem_cgroup = to;
3900         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, anon, nr_pages);
3901         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3902         ret = 0;
3903 unlock:
3904         unlock_page_cgroup(pc);
3905         /*
3906          * check events
3907          */
3908         memcg_check_events(to, page);
3909         memcg_check_events(from, page);
3910 out:
3911         return ret;
3912 }
3913
3914 /**
3915  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3916  * @page: the page to move
3917  * @pc: page_cgroup of the page
3918  * @child: page's cgroup
3919  *
3920  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3921  * parent (aka use_hierarchy==0).
3922  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3923  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3924  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3925  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3926  * on the next attempt and the call should be retried later.
3927  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3928  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3929  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3930  * LRU or vanish.
3931  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3932  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3933  * disappear in the next attempt.
3934  */
3935 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3936                                   struct page_cgroup *pc,
3937                                   struct mem_cgroup *child)
3938 {
3939         struct mem_cgroup *parent;
3940         unsigned int nr_pages;
3941         unsigned long uninitialized_var(flags);
3942         int ret;
3943
3944         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3945
3946         ret = -EBUSY;
3947         if (!get_page_unless_zero(page))
3948                 goto out;
3949         if (isolate_lru_page(page))
3950                 goto put;
3951
3952         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3953
3954         parent = parent_mem_cgroup(child);
3955         /*
3956          * If no parent, move charges to root cgroup.
3957          */
3958         if (!parent)
3959                 parent = root_mem_cgroup;
3960
3961         if (nr_pages > 1) {
3962                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
3963                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3964         }
3965
3966         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3967                                 pc, child, parent);
3968         if (!ret)
3969                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3970
3971         if (nr_pages > 1)
3972                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3973         putback_lru_page(page);
3974 put:
3975         put_page(page);
3976 out:
3977         return ret;
3978 }
3979
3980 /*
3981  * Charge the memory controller for page usage.
3982  * Return
3983  * 0 if the charge was successful
3984  * < 0 if the cgroup is over its limit
3985  */
3986 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
3987                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
3988 {
3989         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3990         unsigned int nr_pages = 1;
3991         bool oom = true;
3992         int ret;
3993
3994         if (PageTransHuge(page)) {
3995                 nr_pages <<= compound_order(page);
3996                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
3997                 /*
3998                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
3999                  * fault handler will fall back to regular pages.
4000                  */
4001                 oom = false;
4002         }
4003
4004         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
4005         if (ret == -ENOMEM)
4006                 return ret;
4007         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
4008         return 0;
4009 }
4010
4011 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
4012                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
4013 {
4014         if (mem_cgroup_disabled())
4015                 return 0;
4016         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
4017         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
4018         VM_BUG_ON(!mm);
4019         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
4020                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4021 }
4022
4023 /*
4024  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
4025  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
4026  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
4027  * "commit()" or removed by "cancel()"
4028  */
4029 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
4030                                           struct page *page,
4031                                           gfp_t mask,
4032                                           struct mem_cgroup **memcgp)
4033 {
4034         struct mem_cgroup *memcg;
4035         struct page_cgroup *pc;
4036         int ret;
4037
4038         pc = lookup_page_cgroup(page);
4039         /*
4040          * Every swap fault against a single page tries to charge the
4041          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
4042          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
4043          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
4044          * in turn serializes uncharging.
4045          */
4046         if (PageCgroupUsed(pc))
4047                 return 0;
4048         if (!do_swap_account)
4049                 goto charge_cur_mm;
4050         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
4051         if (!memcg)
4052                 goto charge_cur_mm;
4053         *memcgp = memcg;
4054         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
4055         css_put(&memcg->css);
4056         if (ret == -EINTR)
4057                 ret = 0;
4058         return ret;
4059 charge_cur_mm:
4060         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
4061         if (ret == -EINTR)
4062                 ret = 0;
4063         return ret;
4064 }
4065
4066 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
4067                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
4068 {
4069         *memcgp = NULL;
4070         if (mem_cgroup_disabled())
4071                 return 0;
4072         /*
4073          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
4074          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
4075          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
4076          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
4077          */
4078         if (!PageSwapCache(page)) {
4079                 int ret;
4080
4081                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
4082                 if (ret == -EINTR)
4083                         ret = 0;
4084                 return ret;
4085         }
4086         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
4087 }
4088
4089 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
4090 {
4091         if (mem_cgroup_disabled())
4092                 return;
4093         if (!memcg)
4094                 return;
4095         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
4096 }
4097
4098 static void
4099 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
4100                                         enum charge_type ctype)
4101 {
4102         if (mem_cgroup_disabled())
4103                 return;
4104         if (!memcg)
4105                 return;
4106
4107         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
4108         /*
4109          * Now swap is on-memory. This means this page may be
4110          * counted both as mem and swap....double count.
4111          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
4112          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
4113          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
4114          */
4115         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
4116                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
4117                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
4118         }
4119 }
4120
4121 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
4122                                      struct mem_cgroup *memcg)
4123 {
4124         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
4125                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4126 }
4127
4128 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
4129                                 gfp_t gfp_mask)
4130 {
4131         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4132         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4133         int ret;
4134
4135         if (mem_cgroup_disabled())
4136                 return 0;
4137         if (PageCompound(page))
4138                 return 0;
4139
4140         if (!PageSwapCache(page))
4141                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
4142         else { /* page is swapcache/shmem */
4143                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
4144                                                      gfp_mask, &memcg);
4145                 if (!ret)
4146                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
4147         }
4148         return ret;
4149 }
4150
4151 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
4152                                    unsigned int nr_pages,
4153                                    const enum charge_type ctype)
4154 {
4155         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
4156         bool uncharge_memsw = true;
4157
4158         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
4159         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
4160                 uncharge_memsw = false;
4161
4162         batch = &current->memcg_batch;
4163         /*
4164          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
4165          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
4166          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
4167          */
4168         if (!batch->memcg)
4169                 batch->memcg = memcg;
4170         /*
4171          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
4172          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
4173          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
4174          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
4175          * because we want to do uncharge as soon as possible.
4176          */
4177
4178         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
4179                 goto direct_uncharge;
4180
4181         if (nr_pages > 1)
4182                 goto direct_uncharge;
4183
4184         /*
4185          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
4186          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
4187          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
4188          */
4189         if (batch->memcg != memcg)
4190                 goto direct_uncharge;
4191         /* remember freed charge and uncharge it later */
4192         batch->nr_pages++;
4193         if (uncharge_memsw)
4194                 batch->memsw_nr_pages++;
4195         return;
4196 direct_uncharge:
4197         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
4198         if (uncharge_memsw)
4199                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
4200         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
4201                 memcg_oom_recover(memcg);
4202 }
4203
4204 /*
4205  * uncharge if !page_mapped(page)
4206  */
4207 static struct mem_cgroup *
4208 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
4209                              bool end_migration)
4210 {
4211         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4212         unsigned int nr_pages = 1;
4213         struct page_cgroup *pc;
4214         bool anon;
4215
4216         if (mem_cgroup_disabled())
4217                 return NULL;
4218
4219         if (PageTransHuge(page)) {
4220                 nr_pages <<= compound_order(page);
4221                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
4222         }
4223         /*
4224          * Check if our page_cgroup is valid
4225          */
4226         pc = lookup_page_cgroup(page);
4227         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
4228                 return NULL;
4229
4230         lock_page_cgroup(pc);
4231
4232         memcg = pc->mem_cgroup;
4233
4234         if (!PageCgroupUsed(pc))
4235                 goto unlock_out;
4236
4237         anon = PageAnon(page);
4238
4239         switch (ctype) {
4240         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
4241                 /*
4242                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
4243                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
4244                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
4245                  */
4246                 anon = true;
4247                 /* fallthrough */
4248         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
4249                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
4250                 if (page_mapped(page))
4251                         goto unlock_out;
4252                 /*
4253                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
4254                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
4255                  * unused post-migration page and so it has to call
4256                  * here with the migration bit still set.  See the
4257                  * res_counter handling below.
4258                  */
4259                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
4260                         goto unlock_out;
4261                 break;
4262         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
4263                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
4264                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
4265                                 goto unlock_out;
4266                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
4267                                 goto unlock_out;
4268                 break;
4269         default:
4270                 break;
4271         }
4272
4273         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, -nr_pages);
4274
4275         ClearPageCgroupUsed(pc);
4276         /*
4277          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
4278          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
4279          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
4280          * special functions.
4281          */
4282
4283         unlock_page_cgroup(pc);
4284         /*
4285          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
4286          * will never be freed, so it's safe to call css_get().
4287          */
4288         memcg_check_events(memcg, page);
4289         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
4290                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
4291                 css_get(&memcg->css);
4292         }
4293         /*
4294          * Migration does not charge the res_counter for the
4295          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
4296          * page that is unused after the migration.
4297          */
4298         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
4299                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
4300
4301         return memcg;
4302
4303 unlock_out:
4304         unlock_page_cgroup(pc);
4305         return NULL;
4306 }
4307
4308 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
4309 {
4310         /* early check. */
4311         if (page_mapped(page))
4312                 return;
4313         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
4314         /*
4315          * If the page is in swap cache, uncharge should be deferred
4316          * to the swap path, which also properly accounts swap usage
4317          * and handles memcg lifetime.
4318          *
4319          * Note that this check is not stable and reclaim may add the
4320          * page to swap cache at any time after this.  However, if the
4321          * page is not in swap cache by the time page->mapcount hits
4322          * 0, there won't be any page table references to the swap
4323          * slot, and reclaim will free it and not actually write the
4324          * page to disk.
4325          */
4326         if (PageSwapCache(page))
4327                 return;
4328         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
4329 }
4330
4331 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
4332 {
4333         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
4334         VM_BUG_ON(page->mapping);
4335         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
4336 }
4337
4338 /*
4339  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
4340  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
4341  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
4342  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
4343  * This may be called prural(2) times in a context,
4344  */
4345
4346 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
4347 {
4348         current->memcg_batch.do_batch++;
4349         /* We can do nest. */
4350         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
4351                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
4352                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
4353                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
4354         }
4355 }
4356
4357 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
4358 {
4359         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
4360
4361         if (!batch->do_batch)
4362                 return;
4363
4364         batch->do_batch--;
4365         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
4366                 return;
4367
4368         if (!batch->memcg)
4369                 return;
4370         /*
4371          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
4372          * bacause we hide charges behind us.
4373          */
4374         if (batch->nr_pages)
4375                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
4376                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
4377         if (batch->memsw_nr_pages)
4378                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
4379                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
4380         memcg_oom_recover(batch->memcg);
4381         /* forget this pointer (for sanity check) */
4382         batch->memcg = NULL;
4383 }
4384
4385 #ifdef CONFIG_SWAP
4386 /*
4387  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
4388  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
4389  */
4390 void
4391 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
4392 {
4393         struct mem_cgroup *memcg;
4394         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
4395
4396         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
4397                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
4398
4399         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
4400
4401         /*
4402          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
4403          * css_get() was called in uncharge().
4404          */
4405         if (do_swap_account && swapout && memcg)
4406                 swap_cgroup_record(ent, mem_cgroup_id(memcg));
4407 }
4408 #endif
4409
4410 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4411 /*
4412  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
4413  * uncharge "memsw" account.
4414  */
4415 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
4416 {
4417         struct mem_cgroup *memcg;
4418         unsigned short id;
4419
4420         if (!do_swap_account)
4421                 return;
4422
4423         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
4424         rcu_read_lock();
4425         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
4426         if (memcg) {
4427                 /*
4428                  * We uncharge this because swap is freed.
4429                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
4430                  */
4431                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4432                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
4433                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
4434                 css_put(&memcg->css);
4435         }
4436         rcu_read_unlock();
4437 }
4438
4439 /**
4440  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
4441  * @entry: swap entry to be moved
4442  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
4443  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
4444  *
4445  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
4446  * as the mem_cgroup's id of @from.
4447  *
4448  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
4449  *
4450  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
4451  * both res and memsw, and called css_get().
4452  */
4453 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4454                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4455 {
4456         unsigned short old_id, new_id;
4457
4458         old_id = mem_cgroup_id(from);
4459         new_id = mem_cgroup_id(to);
4460
4461         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
4462                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
4463                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
4464                 /*
4465                  * This function is only called from task migration context now.
4466                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
4467                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
4468                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
4469                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
4470                  * refcount of @to might be decreased to 0.
4471                  *
4472                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
4473                  * alive, so we can just call css_get().
4474                  */
4475                 css_get(&to->css);
4476                 return 0;
4477         }
4478         return -EINVAL;
4479 }
4480 #else
4481 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4482                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4483 {
4484         return -EINVAL;
4485 }
4486 #endif
4487
4488 /*
4489  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
4490  * page belongs to.
4491  */
4492 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
4493                                   struct mem_cgroup **memcgp)
4494 {
4495         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4496         unsigned int nr_pages = 1;
4497         struct page_cgroup *pc;
4498         enum charge_type ctype;
4499
4500         *memcgp = NULL;
4501
4502         if (mem_cgroup_disabled())
4503                 return;
4504
4505         if (PageTransHuge(page))
4506                 nr_pages <<= compound_order(page);
4507
4508         pc = lookup_page_cgroup(page);
4509         lock_page_cgroup(pc);
4510         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4511                 memcg = pc->mem_cgroup;
4512                 css_get(&memcg->css);
4513                 /*
4514                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
4515                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
4516                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
4517                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
4518                  * until end_migration() is called
4519                  *
4520                  * Corner Case Thinking
4521                  * A)
4522                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
4523                  * while migration was ongoing.
4524                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
4525                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
4526                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
4527                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
4528                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
4529                  *
4530                  * B)
4531                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
4532                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
4533                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
4534                  * without charging it again.
4535                  *
4536                  * C)
4537                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
4538                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
4539                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
4540                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
4541                  */
4542                 if (PageAnon(page))
4543                         SetPageCgroupMigration(pc);
4544         }
4545         unlock_page_cgroup(pc);
4546         /*
4547          * If the page is not charged at this point,
4548          * we return here.
4549          */
4550         if (!memcg)
4551                 return;
4552
4553         *memcgp = memcg;
4554         /*
4555          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
4556          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
4557          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
4558          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
4559          */
4560         if (PageAnon(page))
4561                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
4562         else
4563                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4564         /*
4565          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
4566          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
4567          * old one and only one page is going to be left afterwards.
4568          */
4569         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, nr_pages, ctype, false);
4570 }
4571
4572 /* remove redundant charge if migration failed*/
4573 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
4574         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
4575 {
4576         struct page *used, *unused;
4577         struct page_cgroup *pc;
4578         bool anon;
4579
4580         if (!memcg)
4581                 return;
4582
4583         if (!migration_ok) {
4584                 used = oldpage;
4585                 unused = newpage;
4586         } else {
4587                 used = newpage;
4588                 unused = oldpage;
4589         }
4590         anon = PageAnon(used);
4591         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
4592                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
4593                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
4594                                      true);
4595         css_put(&memcg->css);
4596         /*
4597          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
4598          * of the page goes down to zero, temporarly.
4599          * Clear the flag and check the page should be charged.
4600          */
4601         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4602         lock_page_cgroup(pc);
4603         ClearPageCgroupMigration(pc);
4604         unlock_page_cgroup(pc);
4605
4606         /*
4607          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
4608          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
4609          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
4610          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
4611          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
4612          * check. (see prepare_charge() also)
4613          */
4614         if (anon)
4615                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
4616 }
4617
4618 /*
4619  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
4620  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
4621  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
4622  */
4623 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
4624                                   struct page *newpage)
4625 {
4626         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4627         struct page_cgroup *pc;
4628         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4629
4630         if (mem_cgroup_disabled())
4631                 return;
4632
4633         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4634         /* fix accounting on old pages */
4635         lock_page_cgroup(pc);
4636         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4637                 memcg = pc->mem_cgroup;
4638                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, oldpage, false, -1);
4639                 ClearPageCgroupUsed(pc);
4640         }
4641         unlock_page_cgroup(pc);
4642
4643         /*
4644          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
4645          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
4646          */
4647         if (!memcg)
4648                 return;
4649         /*
4650          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
4651          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
4652          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
4653          */
4654         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
4655 }
4656
4657 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4658 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
4659 {
4660         struct page_cgroup *pc;
4661
4662         pc = lookup_page_cgroup(page);
4663         /*
4664          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
4665          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
4666          * or when mem_cgroup_disabled().
4667          */
4668         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
4669                 return pc;
4670         return NULL;
4671 }
4672
4673 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
4674 {
4675         if (mem_cgroup_disabled())
4676                 return false;
4677
4678         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
4679 }
4680
4681 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
4682 {
4683         struct page_cgroup *pc;
4684
4685         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
4686         if (pc) {
4687                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
4688                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
4689         }
4690 }
4691 #endif
4692
4693 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4694                                 unsigned long long val)
4695 {
4696         int retry_count;
4697         u64 memswlimit, memlimit;
4698         int ret = 0;
4699         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4700         u64 curusage, oldusage;
4701         int enlarge;
4702
4703         /*
4704          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
4705          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
4706          * of # of children which we should visit in this loop.
4707          */
4708         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
4709
4710         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4711
4712         enlarge = 0;
4713         while (retry_count) {
4714                 if (signal_pending(current)) {
4715                         ret = -EINTR;
4716                         break;
4717                 }
4718                 /*
4719                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4720                  * open coded manner. You see what this really does.
4721                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4722                  */
4723                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4724                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4725                 if (memswlimit < val) {
4726                         ret = -EINVAL;
4727                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4728                         break;
4729                 }
4730
4731                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4732                 if (memlimit < val)
4733                         enlarge = 1;
4734
4735                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
4736                 if (!ret) {
4737                         if (memswlimit == val)
4738                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4739                         else
4740                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4741                 }
4742                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4743
4744                 if (!ret)
4745                         break;
4746
4747                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4748                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4749                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4750                 /* Usage is reduced ? */
4751                 if (curusage >= oldusage)
4752                         retry_count--;
4753                 else
4754                         oldusage = curusage;
4755         }
4756         if (!ret && enlarge)
4757                 memcg_oom_recover(memcg);
4758
4759         return ret;
4760 }
4761
4762 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4763                                         unsigned long long val)
4764 {
4765         int retry_count;
4766         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
4767         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4768         int ret = -EBUSY;
4769         int enlarge = 0;
4770
4771         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
4772         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4773         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4774         while (retry_count) {
4775                 if (signal_pending(current)) {
4776                         ret = -EINTR;
4777                         break;
4778                 }
4779                 /*
4780                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4781                  * open coded manner. You see what this really does.
4782                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4783                  */
4784                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4785                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4786                 if (memlimit > val) {
4787                         ret = -EINVAL;
4788                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4789                         break;
4790                 }
4791                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4792                 if (memswlimit < val)
4793                         enlarge = 1;
4794                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
4795                 if (!ret) {
4796                         if (memlimit == val)
4797                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4798                         else
4799                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4800                 }
4801                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4802
4803                 if (!ret)
4804                         break;
4805
4806                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4807                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
4808                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4809                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4810                 /* Usage is reduced ? */
4811                 if (curusage >= oldusage)
4812                         retry_count--;
4813                 else
4814                         oldusage = curusage;
4815         }
4816         if (!ret && enlarge)
4817                 memcg_oom_recover(memcg);
4818         return ret;
4819 }
4820
4821 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
4822                                             gfp_t gfp_mask,
4823                                             unsigned long *total_scanned)
4824 {
4825         unsigned long nr_reclaimed = 0;
4826         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
4827         unsigned long reclaimed;
4828         int loop = 0;
4829         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
4830         unsigned long long excess;
4831         unsigned long nr_scanned;
4832
4833         if (order > 0)
4834                 return 0;
4835
4836         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
4837         /*
4838          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
4839          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
4840          * pressure
4841          */
4842         do {
4843                 if (next_mz)
4844                         mz = next_mz;
4845                 else
4846                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4847                 if (!mz)
4848                         break;
4849
4850                 nr_scanned = 0;
4851                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
4852                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
4853                 nr_reclaimed += reclaimed;
4854                 *total_scanned += nr_scanned;
4855                 spin_lock(&mctz->lock);
4856
4857                 /*
4858                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
4859                  * it is time to move on to the next cgroup
4860                  */
4861                 next_mz = NULL;
4862                 if (!reclaimed) {
4863                         do {
4864                                 /*
4865                                  * Loop until we find yet another one.
4866                                  *
4867                                  * By the time we get the soft_limit lock
4868                                  * again, someone might have aded the
4869                                  * group back on the RB tree. Iterate to
4870                                  * make sure we get a different mem.
4871                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
4872                                  * NULL if no other cgroup is present on
4873                                  * the tree
4874                                  */
4875                                 next_mz =
4876                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4877                                 if (next_mz == mz)
4878                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
4879                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
4880                                         break;
4881                         } while (1);
4882                 }
4883                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
4884                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
4885                 /*
4886                  * One school of thought says that we should not add
4887                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
4888                  * But our reclaim could return 0, simply because due
4889                  * to priority we are exposing a smaller subset of
4890                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
4891                  * term TODO.
4892                  */
4893                 /* If excess == 0, no tree ops */
4894                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
4895                 spin_unlock(&mctz->lock);
4896                 css_put(&mz->memcg->css);
4897                 loop++;
4898                 /*
4899                  * Could not reclaim anything and there are no more
4900                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
4901                  * reclaiming anything.
4902                  */
4903                 if (!nr_reclaimed &&
4904                         (next_mz == NULL ||
4905                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4906                         break;
4907         } while (!nr_reclaimed);
4908         if (next_mz)
4909                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4910         return nr_reclaimed;
4911 }
4912
4913 /**
4914  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
4915  * @memcg: group to clear
4916  * @node: NUMA node
4917  * @zid: zone id
4918  * @lru: lru to to clear
4919  *
4920  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
4921  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
4922  * group.
4923  */
4924 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
4925                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
4926 {
4927         struct lruvec *lruvec;
4928         unsigned long flags;
4929         struct list_head *list;
4930         struct page *busy;
4931         struct zone *zone;
4932
4933         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
4934         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
4935         list = &lruvec->lists[lru];
4936
4937         busy = NULL;
4938         do {
4939                 struct page_cgroup *pc;
4940                 struct page *page;
4941
4942                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4943                 if (list_empty(list)) {
4944                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4945                         break;
4946                 }
4947                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
4948                 if (busy == page) {
4949                         list_move(&page->lru, list);
4950                         busy = NULL;
4951                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4952                         continue;
4953                 }
4954                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4955
4956                 pc = lookup_page_cgroup(page);
4957
4958                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
4959                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
4960                         busy = page;
4961                         cond_resched();
4962                 } else
4963                         busy = NULL;
4964         } while (!list_empty(list));
4965 }
4966
4967 /*
4968  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
4969  * all the charges and pages to the parent.
4970  * This enables deleting this mem_cgroup.
4971  *
4972  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
4973  */
4974 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
4975 {
4976         int node, zid;
4977         u64 usage;
4978
4979         do {
4980                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
4981                 lru_add_drain_all();
4982                 drain_all_stock_sync(memcg);
4983                 mem_cgroup_start_move(memcg);
4984                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
4985                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4986                                 enum lru_list lru;
4987                                 for_each_lru(lru) {
4988                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
4989                                                         node, zid, lru);
4990                                 }
4991                         }
4992                 }
4993                 mem_cgroup_end_move(memcg);
4994                 memcg_oom_recover(memcg);
4995                 cond_resched();
4996
4997                 /*
4998                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
4999                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
5000                  * expect their value to drop to 0 here.
5001                  * Having res filled up with kmem only is enough.
5002                  *
5003                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
5004                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
5005                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
5006                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
5007                  * charge before adding to the LRU.
5008                  */
5009                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
5010                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
5011         } while (usage > 0);
5012 }
5013
5014 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
5015 {
5016         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
5017         /*
5018          * The lock does not prevent addition or deletion to the list
5019          * of children, but it prevents a new child from being
5020          * initialized based on this parent in css_online(), so it's
5021          * enough to decide whether hierarchically inherited
5022          * attributes can still be changed or not.
5023          */
5024         return memcg->use_hierarchy &&
5025                 !list_empty(&memcg->css.cgroup->children);
5026 }
5027
5028 /*
5029  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
5030  * the rest to the parent.
5031  *
5032  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
5033  */
5034 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
5035 {
5036         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5037         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
5038
5039         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
5040         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
5041                 return -EBUSY;
5042
5043         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
5044         lru_add_drain_all();
5045         /* try to free all pages in this cgroup */
5046         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
5047                 int progress;
5048
5049                 if (signal_pending(current))
5050                         return -EINTR;
5051
5052                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
5053                                                 false);
5054                 if (!progress) {
5055                         nr_retries--;
5056                         /* maybe some writeback is necessary */
5057                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
5058                 }
5059
5060         }
5061         lru_add_drain();
5062         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
5063
5064         return 0;
5065 }
5066
5067 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5068                                         unsigned int event)
5069 {
5070         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5071
5072         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
5073                 return -EINVAL;
5074         return mem_cgroup_force_empty(memcg);
5075 }
5076
5077 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5078                                      struct cftype *cft)
5079 {
5080         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
5081 }
5082
5083 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5084                                       struct cftype *cft, u64 val)
5085 {
5086         int retval = 0;
5087         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5088         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5089
5090         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5091
5092         if (memcg->use_hierarchy == val)
5093                 goto out;
5094
5095         /*
5096          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
5097          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
5098          * occur, provided the current cgroup has no children.
5099          *
5100          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
5101          * set if there are no children.
5102          */
5103         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
5104                                 (val == 1 || val == 0)) {
5105                 if (list_empty(&memcg->css.cgroup->children))
5106                         memcg->use_hierarchy = val;
5107                 else
5108                         retval = -EBUSY;
5109         } else
5110                 retval = -EINVAL;
5111
5112 out:
5113         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5114
5115         return retval;
5116 }
5117
5118
5119 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
5120                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
5121 {
5122         struct mem_cgroup *iter;
5123         long val = 0;
5124
5125         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
5126         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5127                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
5128
5129         if (val < 0) /* race ? */
5130                 val = 0;
5131         return val;
5132 }
5133
5134 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5135 {
5136         u64 val;
5137
5138         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5139                 if (!swap)
5140                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
5141                 else
5142                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
5143         }
5144
5145         /*
5146          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
5147          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
5148          */
5149         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
5150         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
5151
5152         if (swap)
5153                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
5154
5155         return val << PAGE_SHIFT;
5156 }
5157
5158 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
5159                                    struct cftype *cft)
5160 {
5161         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5162         u64 val;
5163         int name;
5164         enum res_type type;
5165
5166         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5167         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5168
5169         switch (type) {
5170         case _MEM:
5171                 if (name == RES_USAGE)
5172                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
5173                 else
5174                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
5175                 break;
5176         case _MEMSWAP:
5177                 if (name == RES_USAGE)
5178                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
5179                 else
5180                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
5181                 break;
5182         case _KMEM:
5183                 val = res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
5184                 break;
5185         default:
5186                 BUG();
5187         }
5188
5189         return val;
5190 }
5191
5192 static int memcg_update_kmem_limit(struct cgroup_subsys_state *css, u64 val)
5193 {
5194         int ret = -EINVAL;
5195 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5196         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5197         /*
5198          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
5199          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
5200          * already joined.
5201          *
5202          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
5203          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
5204          * place, which makes the value quite meaningless.
5205          *
5206          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
5207          * of course permitted.
5208          */
5209         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5210         mutex_lock(&set_limit_mutex);
5211         if (!memcg->kmem_account_flags && val != RES_COUNTER_MAX) {
5212                 if (cgroup_task_count(css->cgroup) || memcg_has_children(memcg)) {
5213                         ret = -EBUSY;
5214                         goto out;
5215                 }
5216                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5217                 VM_BUG_ON(ret);
5218
5219                 ret = memcg_update_cache_sizes(memcg);
5220                 if (ret) {
5221                         res_counter_set_limit(&memcg->kmem, RES_COUNTER_MAX);
5222                         goto out;
5223                 }
5224                 static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5225                 /*
5226                  * setting the active bit after the inc will guarantee no one
5227                  * starts accounting before all call sites are patched
5228                  */
5229                 memcg_kmem_set_active(memcg);
5230         } else
5231                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5232 out:
5233         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
5234         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5235 #endif
5236         return ret;
5237 }
5238
5239 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5240 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5241 {
5242         int ret = 0;
5243         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5244         if (!parent)
5245                 goto out;
5246
5247         memcg->kmem_account_flags = parent->kmem_account_flags;
5248         /*
5249          * When that happen, we need to disable the static branch only on those
5250          * memcgs that enabled it. To achieve this, we would be forced to
5251          * complicate the code by keeping track of which memcgs were the ones
5252          * that actually enabled limits, and which ones got it from its
5253          * parents.
5254          *
5255          * It is a lot simpler just to do static_key_slow_inc() on every child
5256          * that is accounted.
5257          */
5258         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5259                 goto out;
5260
5261         /*
5262          * __mem_cgroup_free() will issue static_key_slow_dec() because this
5263          * memcg is active already. If the later initialization fails then the
5264          * cgroup core triggers the cleanup so we do not have to do it here.
5265          */
5266         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5267
5268         mutex_lock(&set_limit_mutex);
5269         memcg_stop_kmem_account();
5270         ret = memcg_update_cache_sizes(memcg);
5271         memcg_resume_kmem_account();
5272         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
5273 out:
5274         return ret;
5275 }
5276 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
5277
5278 /*
5279  * The user of this function is...
5280  * RES_LIMIT.
5281  */
5282 static int mem_cgroup_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5283                             const char *buffer)
5284 {
5285         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5286         enum res_type type;
5287         int name;
5288         unsigned long long val;
5289         int ret;
5290
5291         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5292         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5293
5294         switch (name) {
5295         case RES_LIMIT:
5296                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
5297                         ret = -EINVAL;
5298                         break;
5299                 }
5300                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
5301                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5302                 if (ret)
5303                         break;
5304                 if (type == _MEM)
5305                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
5306                 else if (type == _MEMSWAP)
5307                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
5308                 else if (type == _KMEM)
5309                         ret = memcg_update_kmem_limit(css, val);
5310                 else
5311                         return -EINVAL;
5312                 break;
5313         case RES_SOFT_LIMIT:
5314                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5315                 if (ret)
5316                         break;
5317                 /*
5318                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
5319                  * of semantics, for now, we support soft limits for
5320                  * control without swap
5321                  */
5322                 if (type == _MEM)
5323                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
5324                 else
5325                         ret = -EINVAL;
5326                 break;
5327         default:
5328                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
5329                 break;
5330         }
5331         return ret;
5332 }
5333
5334 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5335                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
5336 {
5337         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
5338
5339         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5340         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5341         if (!memcg->use_hierarchy)
5342                 goto out;
5343
5344         while (css_parent(&memcg->css)) {
5345                 memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5346                 if (!memcg->use_hierarchy)
5347                         break;
5348                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5349                 min_limit = min(min_limit, tmp);
5350                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5351                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
5352         }
5353 out:
5354         *mem_limit = min_limit;
5355         *memsw_limit = min_memsw_limit;
5356 }
5357
5358 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup_subsys_state *css, unsigned int event)
5359 {
5360         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5361         int name;
5362         enum res_type type;
5363
5364         type = MEMFILE_TYPE(event);
5365         name = MEMFILE_ATTR(event);
5366
5367         switch (name) {
5368         case RES_MAX_USAGE:
5369                 if (type == _MEM)
5370                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
5371                 else if (type == _MEMSWAP)
5372                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
5373                 else if (type == _KMEM)
5374                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
5375                 else
5376                         return -EINVAL;
5377                 break;
5378         case RES_FAILCNT:
5379                 if (type == _MEM)
5380                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
5381                 else if (type == _MEMSWAP)
5382                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
5383                 else if (type == _KMEM)
5384                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
5385                 else
5386                         return -EINVAL;
5387                 break;
5388         }
5389
5390         return 0;
5391 }
5392
5393 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5394                                         struct cftype *cft)
5395 {
5396         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
5397 }
5398
5399 #ifdef CONFIG_MMU
5400 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5401                                         struct cftype *cft, u64 val)
5402 {
5403         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5404
5405         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
5406                 return -EINVAL;
5407
5408         /*
5409          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
5410          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
5411          * on with stale data. This means that changes to this value will only
5412          * affect task migrations starting after the change.
5413          */
5414         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
5415         return 0;
5416 }
5417 #else
5418 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5419                                         struct cftype *cft, u64 val)
5420 {
5421         return -ENOSYS;
5422 }
5423 #endif
5424
5425 #ifdef CONFIG_NUMA
5426 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5427 {
5428         struct numa_stat {
5429                 const char *name;
5430                 unsigned int lru_mask;
5431         };
5432
5433         static const struct numa_stat stats[] = {
5434                 { "total", LRU_ALL },
5435                 { "file", LRU_ALL_FILE },
5436                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
5437                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
5438         };
5439         const struct numa_stat *stat;
5440         int nid;
5441         unsigned long nr;
5442         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5443
5444         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5445                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
5446                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
5447                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5448                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5449                                                           stat->lru_mask);
5450                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5451                 }
5452                 seq_putc(m, '\n');
5453         }
5454
5455         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5456                 struct mem_cgroup *iter;
5457
5458                 nr = 0;
5459                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5460                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
5461                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
5462                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5463                         nr = 0;
5464                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5465                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
5466                                         iter, nid, stat->lru_mask);
5467                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5468                 }
5469                 seq_putc(m, '\n');
5470         }
5471
5472         return 0;
5473 }
5474 #endif /* CONFIG_NUMA */
5475
5476 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
5477 {
5478         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
5479 }
5480
5481 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5482 {
5483         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5484         struct mem_cgroup *mi;
5485         unsigned int i;
5486
5487         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5488                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5489                         continue;
5490                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
5491                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
5492         }
5493
5494         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
5495                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
5496                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
5497
5498         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5499                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5500                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
5501
5502         /* Hierarchical information */
5503         {
5504                 unsigned long long limit, memsw_limit;
5505                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
5506                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
5507                 if (do_swap_account)
5508                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
5509                                    memsw_limit);
5510         }
5511
5512         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5513                 long long val = 0;
5514
5515                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5516                         continue;
5517                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5518                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
5519                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
5520         }
5521
5522         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
5523                 unsigned long long val = 0;
5524
5525                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5526                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
5527                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
5528                            mem_cgroup_events_names[i], val);
5529         }
5530
5531         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5532                 unsigned long long val = 0;
5533
5534                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5535                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
5536                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
5537         }
5538
5539 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5540         {
5541                 int nid, zid;
5542                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5543                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
5544                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
5545                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
5546
5547                 for_each_online_node(nid)
5548                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
5549                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
5550                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
5551
5552                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
5553                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
5554                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
5555                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
5556                         }
5557                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
5558                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
5559                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
5560                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
5561         }
5562 #endif
5563
5564         return 0;
5565 }
5566
5567 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5568                                       struct cftype *cft)
5569 {
5570         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5571
5572         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
5573 }
5574
5575 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5576                                        struct cftype *cft, u64 val)
5577 {
5578         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5579         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5580
5581         if (val > 100 || !parent)
5582                 return -EINVAL;
5583
5584         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5585
5586         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
5587         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5588                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5589                 return -EINVAL;
5590         }
5591
5592         memcg->swappiness = val;
5593
5594         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5595
5596         return 0;
5597 }
5598
5599 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5600 {
5601         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
5602         u64 usage;
5603         int i;
5604
5605         rcu_read_lock();
5606         if (!swap)
5607                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
5608         else
5609                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
5610
5611         if (!t)
5612                 goto unlock;
5613
5614         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
5615
5616         /*
5617          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
5618          * If it's not true, a threshold was crossed after last
5619          * call of __mem_cgroup_threshold().
5620          */
5621         i = t->current_threshold;
5622
5623         /*
5624          * Iterate backward over array of thresholds starting from
5625          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
5626          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
5627          * only one element of the array here.
5628          */
5629         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
5630                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5631
5632         /* i = current_threshold + 1 */
5633         i++;
5634
5635         /*
5636          * Iterate forward over array of thresholds starting from
5637          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
5638          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
5639          * only one element of the array here.
5640          */
5641         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
5642                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5643
5644         /* Update current_threshold */
5645         t->current_threshold = i - 1;
5646 unlock:
5647         rcu_read_unlock();
5648 }
5649
5650 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
5651 {
5652         while (memcg) {
5653                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
5654                 if (do_swap_account)
5655                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
5656
5657                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5658         }
5659 }
5660
5661 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
5662 {
5663         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
5664         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
5665
5666         if (_a->threshold > _b->threshold)
5667                 return 1;
5668
5669         if (_a->threshold < _b->threshold)
5670                 return -1;
5671
5672         return 0;
5673 }
5674
5675 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
5676 {
5677         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
5678
5679         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
5680                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
5681         return 0;
5682 }
5683
5684 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
5685 {
5686         struct mem_cgroup *iter;
5687
5688         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5689                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
5690 }
5691
5692 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5693         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
5694 {
5695         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5696         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5697         u64 threshold, usage;
5698         int i, size, ret;
5699
5700         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
5701         if (ret)
5702                 return ret;
5703
5704         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5705
5706         if (type == _MEM)
5707                 thresholds = &memcg->thresholds;
5708         else if (type == _MEMSWAP)
5709                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5710         else
5711                 BUG();
5712
5713         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5714
5715         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
5716         if (thresholds->primary)
5717                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5718
5719         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
5720
5721         /* Allocate memory for new array of thresholds */
5722         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5723                         GFP_KERNEL);
5724         if (!new) {
5725                 ret = -ENOMEM;
5726                 goto unlock;
5727         }
5728         new->size = size;
5729
5730         /* Copy thresholds (if any) to new array */
5731         if (thresholds->primary) {
5732                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
5733                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
5734         }
5735
5736         /* Add new threshold */
5737         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
5738         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
5739
5740         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
5741         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5742                         compare_thresholds, NULL);
5743
5744         /* Find current threshold */
5745         new->current_threshold = -1;
5746         for (i = 0; i < size; i++) {
5747                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
5748                         /*
5749                          * new->current_threshold will not be used until
5750                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5751                          * it here.
5752                          */
5753                         ++new->current_threshold;
5754                 } else
5755                         break;
5756         }
5757
5758         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
5759         kfree(thresholds->spare);
5760         thresholds->spare = thresholds->primary;
5761
5762         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5763
5764         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5765         synchronize_rcu();
5766
5767 unlock:
5768         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5769
5770         return ret;
5771 }
5772
5773 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5774         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5775 {
5776         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
5777 }
5778
5779 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5780         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5781 {
5782         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
5783 }
5784
5785 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5786         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
5787 {
5788         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5789         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5790         u64 usage;
5791         int i, j, size;
5792
5793         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5794         if (type == _MEM)
5795                 thresholds = &memcg->thresholds;
5796         else if (type == _MEMSWAP)
5797                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5798         else
5799                 BUG();
5800
5801         if (!thresholds->primary)
5802                 goto unlock;
5803
5804         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5805
5806         /* Check if a threshold crossed before removing */
5807         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5808
5809         /* Calculate new number of threshold */
5810         size = 0;
5811         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5812                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
5813                         size++;
5814         }
5815
5816         new = thresholds->spare;
5817
5818         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
5819         if (!size) {
5820                 kfree(new);
5821                 new = NULL;
5822                 goto swap_buffers;
5823         }
5824
5825         new->size = size;
5826
5827         /* Copy thresholds and find current threshold */
5828         new->current_threshold = -1;
5829         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5830                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
5831                         continue;
5832
5833                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
5834                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
5835                         /*
5836                          * new->current_threshold will not be used
5837                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5838                          * it here.
5839                          */
5840                         ++new->current_threshold;
5841                 }
5842                 j++;
5843         }
5844
5845 swap_buffers:
5846         /* Swap primary and spare array */
5847         thresholds->spare = thresholds->primary;
5848         /* If all events are unregistered, free the spare array */
5849         if (!new) {
5850                 kfree(thresholds->spare);
5851                 thresholds->spare = NULL;
5852         }
5853
5854         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5855
5856         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5857         synchronize_rcu();
5858 unlock:
5859         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5860 }
5861
5862 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5863         struct eventfd_ctx *eventfd)
5864 {
5865         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
5866 }
5867
5868 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5869         struct eventfd_ctx *eventfd)
5870 {
5871         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
5872 }
5873
5874 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5875         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5876 {
5877         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
5878
5879         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5880         if (!event)
5881                 return -ENOMEM;
5882
5883         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5884
5885         event->eventfd = eventfd;
5886         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
5887
5888         /* already in OOM ? */
5889         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5890                 eventfd_signal(eventfd, 1);
5891         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5892
5893         return 0;
5894 }
5895
5896 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5897         struct eventfd_ctx *eventfd)
5898 {
5899         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
5900
5901         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5902
5903         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
5904                 if (ev->eventfd == eventfd) {
5905                         list_del(&ev->list);
5906                         kfree(ev);
5907                 }
5908         }
5909
5910         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5911 }
5912
5913 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
5914 {
5915         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
5916
5917         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
5918         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
5919         return 0;
5920 }
5921
5922 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5923         struct cftype *cft, u64 val)
5924 {
5925         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5926         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5927
5928         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
5929         if (!parent || !((val == 0) || (val == 1)))
5930                 return -EINVAL;
5931
5932         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5933         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
5934         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5935                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5936                 return -EINVAL;
5937         }
5938         memcg->oom_kill_disable = val;
5939         if (!val)
5940                 memcg_oom_recover(memcg);
5941         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5942         return 0;
5943 }
5944
5945 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5946 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5947 {
5948         int ret;
5949
5950         memcg->kmemcg_id = -1;
5951         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
5952         if (ret)
5953                 return ret;
5954
5955         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
5956 }
5957
5958 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5959 {
5960         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
5961 }
5962
5963 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5964 {
5965         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5966                 return;
5967
5968         /*
5969          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
5970          * pages, for instance, a page contain objects from various
5971          * processes. As we prevent from taking a reference for every
5972          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
5973          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
5974          *
5975          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
5976          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
5977          * reference is taken here before the group is marked dead
5978          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
5979          *
5980          * Although this might sound strange as this path is called from
5981          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0
5982          * and shouldn't be incremented anymore (css_tryget would fail)
5983          * we do not have other options because of the kmem allocations
5984          * lifetime.
5985          */
5986         css_get(&memcg->css);
5987
5988         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
5989
5990         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
5991                 return;
5992
5993         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
5994                 css_put(&memcg->css);
5995 }
5996 #else
5997 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5998 {
5999         return 0;
6000 }
6001
6002 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
6003 {
6004 }
6005
6006 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
6007 {
6008 }
6009 #endif
6010
6011 /*
6012  * DO NOT USE IN NEW FILES.
6013  *
6014  * "cgroup.event_control" implementation.
6015  *
6016  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
6017  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
6018  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
6019  *
6020  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
6021  * possible.
6022  */
6023
6024 /*
6025  * Unregister event and free resources.
6026  *
6027  * Gets called from workqueue.
6028  */
6029 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
6030 {
6031         struct mem_cgroup_event *event =
6032                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
6033         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6034
6035         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
6036
6037         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
6038
6039         /* Notify userspace the event is going away. */
6040         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
6041
6042         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6043         kfree(event);
6044         css_put(&memcg->css);
6045 }
6046
6047 /*
6048  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
6049  *
6050  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
6051  */
6052 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
6053                             int sync, void *key)
6054 {
6055         struct mem_cgroup_event *event =
6056                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
6057         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6058         unsigned long flags = (unsigned long)key;
6059
6060         if (flags & POLLHUP) {
6061                 /*
6062                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
6063                  * can simply return knowing the other side will cleanup
6064                  * for us.
6065                  *
6066                  * We can't race against event freeing since the other
6067                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
6068                  * which we hold.
6069                  */
6070                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6071                 if (!list_empty(&event->list)) {
6072                         list_del_init(&event->list);
6073                         /*
6074                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
6075                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
6076                          */
6077                         schedule_work(&event->remove);
6078                 }
6079                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6080         }
6081
6082         return 0;
6083 }
6084
6085 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
6086                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
6087 {
6088         struct mem_cgroup_event *event =
6089                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
6090
6091         event->wqh = wqh;
6092         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
6093 }
6094
6095 /*
6096  * DO NOT USE IN NEW FILES.
6097  *
6098  * Parse input and register new cgroup event handler.
6099  *
6100  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
6101  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
6102  */
6103 static int memcg_write_event_control(struct cgroup_subsys_state *css,
6104                                      struct cftype *cft, const char *buffer)
6105 {
6106         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6107         struct mem_cgroup_event *event;
6108         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
6109         unsigned int efd, cfd;
6110         struct fd efile;
6111         struct fd cfile;
6112         const char *name;
6113         char *endp;
6114         int ret;
6115
6116         efd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6117         if (*endp != ' ')
6118                 return -EINVAL;
6119         buffer = endp + 1;
6120
6121         cfd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6122         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
6123                 return -EINVAL;
6124         buffer = endp + 1;
6125
6126         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
6127         if (!event)
6128                 return -ENOMEM;
6129
6130         event->memcg = memcg;
6131         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
6132         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
6133         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
6134         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
6135
6136         efile = fdget(efd);
6137         if (!efile.file) {
6138                 ret = -EBADF;
6139                 goto out_kfree;
6140         }
6141
6142         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
6143         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
6144                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
6145                 goto out_put_efile;
6146         }
6147
6148         cfile = fdget(cfd);
6149         if (!cfile.file) {
6150                 ret = -EBADF;
6151                 goto out_put_eventfd;
6152         }
6153
6154         /* the process need read permission on control file */
6155         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
6156         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
6157         if (ret < 0)
6158                 goto out_put_cfile;
6159
6160         /*
6161          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
6162          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
6163          * about these events.  The following is crude but the whole thing
6164          * is for compatibility anyway.
6165          *
6166          * DO NOT ADD NEW FILES.
6167          */
6168         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
6169
6170         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
6171                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
6172                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
6173         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
6174                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
6175                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
6176         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
6177                 event->register_event = vmpressure_register_event;
6178                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
6179         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
6180                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
6181                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
6182         } else {
6183                 ret = -EINVAL;
6184                 goto out_put_cfile;
6185         }
6186
6187         /*
6188          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
6189          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
6190          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
6191          */
6192         rcu_read_lock();
6193
6194         ret = -EINVAL;
6195         cfile_css = css_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
6196                                  &mem_cgroup_subsys);
6197         if (cfile_css == css && css_tryget(css))
6198                 ret = 0;
6199
6200         rcu_read_unlock();
6201         if (ret)
6202                 goto out_put_cfile;
6203
6204         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buffer);
6205         if (ret)
6206                 goto out_put_css;
6207
6208         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
6209
6210         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6211         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
6212         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6213
6214         fdput(cfile);
6215         fdput(efile);
6216
6217         return 0;
6218
6219 out_put_css:
6220         css_put(css);
6221 out_put_cfile:
6222         fdput(cfile);
6223 out_put_eventfd:
6224         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6225 out_put_efile:
6226         fdput(efile);
6227 out_kfree:
6228         kfree(event);
6229
6230         return ret;
6231 }
6232
6233 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
6234         {
6235                 .name = "usage_in_bytes",
6236                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
6237                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6238         },
6239         {
6240                 .name = "max_usage_in_bytes",
6241                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
6242                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6243                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6244         },
6245         {
6246                 .name = "limit_in_bytes",
6247                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
6248                 .write_string = mem_cgroup_write,
6249                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6250         },
6251         {
6252                 .name = "soft_limit_in_bytes",
6253                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
6254                 .write_string = mem_cgroup_write,
6255                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6256         },
6257         {
6258                 .name = "failcnt",
6259                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
6260                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6261                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6262         },
6263         {
6264                 .name = "stat",
6265                 .seq_show = memcg_stat_show,
6266         },
6267         {
6268                 .name = "force_empty",
6269                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
6270         },
6271         {
6272                 .name = "use_hierarchy",
6273                 .flags = CFTYPE_INSANE,
6274                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
6275                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
6276         },
6277         {
6278                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
6279                 .write_string = memcg_write_event_control,
6280                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
6281                 .mode = S_IWUGO,
6282         },
6283         {
6284                 .name = "swappiness",
6285                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
6286                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
6287         },
6288         {
6289                 .name = "move_charge_at_immigrate",
6290                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
6291                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
6292         },
6293         {
6294                 .name = "oom_control",
6295                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
6296                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
6297                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
6298         },
6299         {
6300                 .name = "pressure_level",
6301         },
6302 #ifdef CONFIG_NUMA
6303         {
6304                 .name = "numa_stat",
6305                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
6306         },
6307 #endif
6308 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6309         {
6310                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
6311                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
6312                 .write_string = mem_cgroup_write,
6313                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6314         },
6315         {
6316                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
6317                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
6318                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6319         },
6320         {
6321                 .name = "kmem.failcnt",
6322                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
6323                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6324                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6325         },
6326         {
6327                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
6328                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
6329                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6330                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6331         },
6332 #ifdef CONFIG_SLABINFO
6333         {
6334                 .name = "kmem.slabinfo",
6335                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
6336         },
6337 #endif
6338 #endif
6339         { },    /* terminate */
6340 };
6341
6342 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6343 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6344         {
6345                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6346                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6347                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6348         },
6349         {
6350                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6351                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6352                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6353                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6354         },
6355         {
6356                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6357                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6358                 .write_string = mem_cgroup_write,
6359                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6360         },
6361         {
6362                 .name = "memsw.failcnt",
6363                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6364                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6365                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6366         },
6367         { },    /* terminate */
6368 };
6369 #endif
6370 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6371 {
6372         struct mem_cgroup_per_node *pn;
6373         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
6374         int zone, tmp = node;
6375         /*
6376          * This routine is called against possible nodes.
6377          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
6378          *
6379          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
6380          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
6381          *       function.
6382          */
6383         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6384                 tmp = -1;
6385         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
6386         if (!pn)
6387                 return 1;
6388
6389         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6390                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
6391                 lruvec_init(&mz->lruvec);
6392                 mz->usage_in_excess = 0;
6393                 mz->on_tree = false;
6394                 mz->memcg = memcg;
6395         }
6396         memcg->nodeinfo[node] = pn;
6397         return 0;
6398 }
6399
6400 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6401 {
6402         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
6403 }
6404
6405 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
6406 {
6407         struct mem_cgroup *memcg;
6408         size_t size = memcg_size();
6409
6410         /* Can be very big if nr_node_ids is very big */
6411         if (size < PAGE_SIZE)
6412                 memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6413         else
6414                 memcg = vzalloc(size);
6415
6416         if (!memcg)
6417                 return NULL;
6418
6419         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
6420         if (!memcg->stat)
6421                 goto out_free;
6422         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
6423         return memcg;
6424
6425 out_free:
6426         if (size < PAGE_SIZE)
6427                 kfree(memcg);
6428         else
6429                 vfree(memcg);
6430         return NULL;
6431 }
6432
6433 /*
6434  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
6435  * (scanning all at force_empty is too costly...)
6436  *
6437  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
6438  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
6439  * it goes down to 0.
6440  *
6441  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
6442  */
6443
6444 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
6445 {
6446         int node;
6447         size_t size = memcg_size();
6448
6449         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
6450
6451         for_each_node(node)
6452                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
6453
6454         free_percpu(memcg->stat);
6455
6456         /*
6457          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
6458          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
6459          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
6460          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
6461          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
6462          *
6463          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
6464          * to move this code around, and make sure it is outside
6465          * the cgroup_lock.
6466          */
6467         disarm_static_keys(memcg);
6468         if (size < PAGE_SIZE)
6469                 kfree(memcg);
6470         else
6471                 vfree(memcg);
6472 }
6473
6474 /*
6475  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
6476  */
6477 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
6478 {
6479         if (!memcg->res.parent)
6480                 return NULL;
6481         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
6482 }
6483 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
6484
6485 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
6486 {
6487         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6488         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
6489         int tmp, node, zone;
6490
6491         for_each_node(node) {
6492                 tmp = node;
6493                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6494                         tmp = -1;
6495                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
6496                 BUG_ON(!rtpn);
6497
6498                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6499
6500                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6501                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
6502                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
6503                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
6504                 }
6505         }
6506 }
6507
6508 static struct cgroup_subsys_state * __ref
6509 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6510 {
6511         struct mem_cgroup *memcg;
6512         long error = -ENOMEM;
6513         int node;
6514
6515         memcg = mem_cgroup_alloc();
6516         if (!memcg)
6517                 return ERR_PTR(error);
6518
6519         for_each_node(node)
6520                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
6521                         goto free_out;
6522
6523         /* root ? */
6524         if (parent_css == NULL) {
6525                 root_mem_cgroup = memcg;
6526                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6527                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6528                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6529         }
6530
6531         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
6532         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
6533         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
6534         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
6535         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
6536         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
6537         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
6538         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
6539
6540         return &memcg->css;
6541
6542 free_out:
6543         __mem_cgroup_free(memcg);
6544         return ERR_PTR(error);
6545 }
6546
6547 static int
6548 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6549 {
6550         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6551         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(css));
6552         int error = 0;
6553
6554         if (css->cgroup->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
6555                 return -ENOSPC;
6556
6557         if (!parent)
6558                 return 0;
6559
6560         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
6561
6562         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
6563         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
6564         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
6565
6566         if (parent->use_hierarchy) {
6567                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
6568                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
6569                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
6570
6571                 /*
6572                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
6573                  * core guarantees its existence.
6574                  */
6575         } else {
6576                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6577                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6578                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6579                 /*
6580                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
6581                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
6582                  * unfortunate state in our controller.
6583                  */
6584                 if (parent != root_mem_cgroup)
6585                         mem_cgroup_subsys.broken_hierarchy = true;
6586         }
6587
6588         error = memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
6589         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
6590         return error;
6591 }
6592
6593 /*
6594  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
6595  */
6596 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
6597 {
6598         struct mem_cgroup *parent = memcg;
6599
6600         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
6601                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
6602
6603         /*
6604          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
6605          * explicitely.
6606          */
6607         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
6608                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
6609 }
6610
6611 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6612 {
6613         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6614         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
6615
6616         /*
6617          * Unregister events and notify userspace.
6618          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
6619          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
6620          */
6621         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6622         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
6623                 list_del_init(&event->list);
6624                 schedule_work(&event->remove);
6625         }
6626         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6627
6628         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
6629
6630         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
6631         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6632         mem_cgroup_destroy_all_caches(memcg);
6633         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
6634 }
6635
6636 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6637 {
6638         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6639         /*
6640          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
6641          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
6642          * memcg does not do css_tryget() and res_counter charging
6643          * under the same RCU lock region, which means that charging
6644          * could race with offlining.  Offlining only happens to
6645          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
6646          * without any tasks from the swapin path when the target
6647          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
6648          * current task as it usually is.  A race like this can leak
6649          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
6650          * circulation:
6651          *
6652          * #0                        #1
6653          *                           lookup_swap_cgroup_id()
6654          *                           rcu_read_lock()
6655          *                           mem_cgroup_lookup()
6656          *                           css_tryget()
6657          *                           rcu_read_unlock()
6658          * disable css_tryget()
6659          * call_rcu()
6660          *   offline_css()
6661          *     reparent_charges()
6662          *                           res_counter_charge()
6663          *                           css_put()
6664          *                             css_free()
6665          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
6666          *                           add page to lru
6667          *
6668          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
6669          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
6670          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
6671          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
6672          * made after offlining:
6673          */
6674         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6675
6676         memcg_destroy_kmem(memcg);
6677         __mem_cgroup_free(memcg);
6678 }
6679
6680 #ifdef CONFIG_MMU
6681 /* Handlers for move charge at task migration. */
6682 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
6683 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6684 {
6685         int ret = 0;
6686         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6687         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
6688
6689         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6690                 mc.precharge += count;
6691                 /* we don't need css_get for root */
6692                 return ret;
6693         }
6694         /* try to charge at once */
6695         if (count > 1) {
6696                 struct res_counter *dummy;
6697                 /*
6698                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
6699                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
6700                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
6701                  * css_get().
6702                  */
6703                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
6704                         goto one_by_one;
6705                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
6706                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
6707                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
6708                         goto one_by_one;
6709                 }
6710                 mc.precharge += count;
6711                 return ret;
6712         }
6713 one_by_one:
6714         /* fall back to one by one charge */
6715         while (count--) {
6716                 if (signal_pending(current)) {
6717                         ret = -EINTR;
6718                         break;
6719                 }
6720                 if (!batch_count--) {
6721                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6722                         cond_resched();
6723                 }
6724                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
6725                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
6726                 if (ret)
6727                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
6728                         return ret;
6729                 mc.precharge++;
6730         }
6731         return ret;
6732 }
6733
6734 /**
6735  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6736  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6737  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6738  * @ptent: the pte to be checked
6739  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6740  *
6741  * Returns
6742  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
6743  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
6744  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
6745  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
6746  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
6747  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
6748  *     in target->ent.
6749  *
6750  * Called with pte lock held.
6751  */
6752 union mc_target {
6753         struct page     *page;
6754         swp_entry_t     ent;
6755 };
6756
6757 enum mc_target_type {
6758         MC_TARGET_NONE = 0,
6759         MC_TARGET_PAGE,
6760         MC_TARGET_SWAP,
6761 };
6762
6763 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6764                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6765 {
6766         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6767
6768         if (!page || !page_mapped(page))
6769                 return NULL;
6770         if (PageAnon(page)) {
6771                 /* we don't move shared anon */
6772                 if (!move_anon())
6773                         return NULL;
6774         } else if (!move_file())
6775                 /* we ignore mapcount for file pages */
6776                 return NULL;
6777         if (!get_page_unless_zero(page))
6778                 return NULL;
6779
6780         return page;
6781 }
6782
6783 #ifdef CONFIG_SWAP
6784 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6785                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6786 {
6787         struct page *page = NULL;
6788         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6789
6790         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
6791                 return NULL;
6792         /*
6793          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
6794          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6795          */
6796         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
6797         if (do_swap_account)
6798                 entry->val = ent.val;
6799
6800         return page;
6801 }
6802 #else
6803 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6804                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6805 {
6806         return NULL;
6807 }
6808 #endif
6809
6810 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6811                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6812 {
6813         struct page *page = NULL;
6814         struct address_space *mapping;
6815         pgoff_t pgoff;
6816
6817         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6818                 return NULL;
6819         if (!move_file())
6820                 return NULL;
6821
6822         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
6823         if (pte_none(ptent))
6824                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
6825         else /* pte_file(ptent) is true */
6826                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
6827
6828         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6829         page = find_get_page(mapping, pgoff);
6830
6831 #ifdef CONFIG_SWAP
6832         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6833         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
6834                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
6835                 if (do_swap_account)
6836                         *entry = swap;
6837                 page = find_get_page(swap_address_space(swap), swap.val);
6838         }
6839 #endif
6840         return page;
6841 }
6842
6843 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6844                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6845 {
6846         struct page *page = NULL;
6847         struct page_cgroup *pc;
6848         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6849         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6850
6851         if (pte_present(ptent))
6852                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6853         else if (is_swap_pte(ptent))
6854                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6855         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
6856                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6857
6858         if (!page && !ent.val)
6859                 return ret;
6860         if (page) {
6861                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6862                 /*
6863                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
6864                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
6865                  * the lock.
6866                  */
6867                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6868                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6869                         if (target)
6870                                 target->page = page;
6871                 }
6872                 if (!ret || !target)
6873                         put_page(page);
6874         }
6875         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
6876         if (ent.val && !ret &&
6877             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6878                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6879                 if (target)
6880                         target->ent = ent;
6881         }
6882         return ret;
6883 }
6884
6885 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6886 /*
6887  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
6888  * support them for now.
6889  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6890  */
6891 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6892                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6893 {
6894         struct page *page = NULL;
6895         struct page_cgroup *pc;
6896         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6897
6898         page = pmd_page(pmd);
6899         VM_BUG_ON(!page || !PageHead(page));
6900         if (!move_anon())
6901                 return ret;
6902         pc = lookup_page_cgroup(page);
6903         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6904                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6905                 if (target) {
6906                         get_page(page);
6907                         target->page = page;
6908                 }
6909         }
6910         return ret;
6911 }
6912 #else
6913 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6914                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6915 {
6916         return MC_TARGET_NONE;
6917 }
6918 #endif
6919
6920 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6921                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6922                                         struct mm_walk *walk)
6923 {
6924         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6925         pte_t *pte;
6926         spinlock_t *ptl;
6927
6928         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6929                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6930                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6931                 spin_unlock(ptl);
6932                 return 0;
6933         }
6934
6935         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6936                 return 0;
6937         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6938         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6939                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
6940                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6941         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6942         cond_resched();
6943
6944         return 0;
6945 }
6946
6947 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6948 {
6949         unsigned long precharge;
6950         struct vm_area_struct *vma;
6951
6952         down_read(&mm->mmap_sem);
6953         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6954                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
6955                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6956                         .mm = mm,
6957                         .private = vma,
6958                 };
6959                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6960                         continue;
6961                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6962                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
6963         }
6964         up_read(&mm->mmap_sem);
6965
6966         precharge = mc.precharge;
6967         mc.precharge = 0;
6968
6969         return precharge;
6970 }
6971
6972 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6973 {
6974         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6975
6976         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6977         mc.moving_task = current;
6978         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6979 }
6980
6981 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6982 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6983 {
6984         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6985         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6986         int i;
6987
6988         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6989         if (mc.precharge) {
6990                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6991                 mc.precharge = 0;
6992         }
6993         /*
6994          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6995          * we must uncharge here.
6996          */
6997         if (mc.moved_charge) {
6998                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6999                 mc.moved_charge = 0;
7000         }
7001         /* we must fixup refcnts and charges */
7002         if (mc.moved_swap) {
7003                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
7004                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
7005                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
7006                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
7007
7008                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
7009                         css_put(&mc.from->css);
7010
7011                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
7012                         /*
7013                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
7014                          * uncharge to->res.
7015                          */
7016                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
7017                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
7018                 }
7019                 /* we've already done css_get(mc.to) */
7020                 mc.moved_swap = 0;
7021         }
7022         memcg_oom_recover(from);
7023         memcg_oom_recover(to);
7024         wake_up_all(&mc.waitq);
7025 }
7026
7027 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
7028 {
7029         struct mem_cgroup *from = mc.from;
7030
7031         /*
7032          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
7033          * task migration.
7034          */
7035         mc.moving_task = NULL;
7036         __mem_cgroup_clear_mc();
7037         spin_lock(&mc.lock);
7038         mc.from = NULL;
7039         mc.to = NULL;
7040         spin_unlock(&mc.lock);
7041         mem_cgroup_end_move(from);
7042 }
7043
7044 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7045                                  struct cgroup_taskset *tset)
7046 {
7047         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7048         int ret = 0;
7049         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7050         unsigned long move_charge_at_immigrate;
7051
7052         /*
7053          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
7054          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
7055          * So we need to save it, and keep it going.
7056          */
7057         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
7058         if (move_charge_at_immigrate) {
7059                 struct mm_struct *mm;
7060                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
7061
7062                 VM_BUG_ON(from == memcg);
7063
7064                 mm = get_task_mm(p);
7065                 if (!mm)
7066                         return 0;
7067                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
7068                 if (mm->owner == p) {
7069                         VM_BUG_ON(mc.from);
7070                         VM_BUG_ON(mc.to);
7071                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
7072                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
7073                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
7074                         mem_cgroup_start_move(from);
7075                         spin_lock(&mc.lock);
7076                         mc.from = from;
7077                         mc.to = memcg;
7078                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
7079                         spin_unlock(&mc.lock);
7080                         /* We set mc.moving_task later */
7081
7082                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
7083                         if (ret)
7084                                 mem_cgroup_clear_mc();
7085                 }
7086                 mmput(mm);
7087         }
7088         return ret;
7089 }
7090
7091 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7092                                      struct cgroup_taskset *tset)
7093 {
7094         mem_cgroup_clear_mc();
7095 }
7096
7097 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
7098                                 unsigned long addr, unsigned long end,
7099                                 struct mm_walk *walk)
7100 {
7101         int ret = 0;
7102         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
7103         pte_t *pte;
7104         spinlock_t *ptl;
7105         enum mc_target_type target_type;
7106         union mc_target target;
7107         struct page *page;
7108         struct page_cgroup *pc;
7109
7110         /*
7111          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
7112          * happens because:
7113          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
7114          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
7115          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
7116          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
7117          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
7118          *    part of thp split is not executed yet.
7119          */
7120         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
7121                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
7122                         spin_unlock(ptl);
7123                         return 0;
7124                 }
7125                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
7126                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
7127                         page = target.page;
7128                         if (!isolate_lru_page(page)) {
7129                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
7130                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
7131                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
7132                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
7133                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
7134                                 }
7135                                 putback_lru_page(page);
7136                         }
7137                         put_page(page);
7138                 }
7139                 spin_unlock(ptl);
7140                 return 0;
7141         }
7142
7143         if (pmd_trans_unstable(pmd))
7144                 return 0;
7145 retry:
7146         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
7147         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
7148                 pte_t ptent = *(pte++);
7149                 swp_entry_t ent;
7150
7151                 if (!mc.precharge)
7152                         break;
7153
7154                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
7155                 case MC_TARGET_PAGE:
7156                         page = target.page;
7157                         if (isolate_lru_page(page))
7158                                 goto put;
7159                         pc = lookup_page_cgroup(page);
7160                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
7161                                                      mc.from, mc.to)) {
7162                                 mc.precharge--;
7163                                 /* we uncharge from mc.from later. */
7164                                 mc.moved_charge++;
7165                         }
7166                         putback_lru_page(page);
7167 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
7168                         put_page(page);
7169                         break;
7170                 case MC_TARGET_SWAP:
7171                         ent = target.ent;
7172                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
7173                                 mc.precharge--;
7174                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
7175                                 mc.moved_swap++;
7176                         }
7177                         break;
7178                 default:
7179                         break;
7180                 }
7181         }
7182         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
7183         cond_resched();
7184
7185         if (addr != end) {
7186                 /*
7187                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
7188                  * We try charge one by one, but don't do any additional
7189                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
7190                  * phase.
7191                  */
7192                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
7193                 if (!ret)
7194                         goto retry;
7195         }
7196
7197         return ret;
7198 }
7199
7200 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
7201 {
7202         struct vm_area_struct *vma;
7203
7204         lru_add_drain_all();
7205 retry:
7206         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
7207                 /*
7208                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
7209                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
7210                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
7211                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
7212                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
7213                  */
7214                 __mem_cgroup_clear_mc();
7215                 cond_resched();
7216                 goto retry;
7217         }
7218         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
7219                 int ret;
7220                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
7221                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
7222                         .mm = mm,
7223                         .private = vma,
7224                 };
7225                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
7226                         continue;
7227                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
7228                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
7229                 if (ret)
7230                         /*
7231                          * means we have consumed all precharges and failed in
7232                          * doing additional charge. Just abandon here.
7233                          */
7234                         break;
7235         }
7236         up_read(&mm->mmap_sem);
7237 }
7238
7239 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7240                                  struct cgroup_taskset *tset)
7241 {
7242         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7243         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
7244
7245         if (mm) {
7246                 if (mc.to)
7247                         mem_cgroup_move_charge(mm);
7248                 mmput(mm);
7249         }
7250         if (mc.to)
7251                 mem_cgroup_clear_mc();
7252 }
7253 #else   /* !CONFIG_MMU */
7254 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7255                                  struct cgroup_taskset *tset)
7256 {
7257         return 0;
7258 }
7259 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7260                                      struct cgroup_taskset *tset)
7261 {
7262 }
7263 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7264                                  struct cgroup_taskset *tset)
7265 {
7266 }
7267 #endif
7268
7269 /*
7270  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
7271  * to verify sane_behavior flag on each mount attempt.
7272  */
7273 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
7274 {
7275         /*
7276          * use_hierarchy is forced with sane_behavior.  cgroup core
7277          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
7278          * on for the root memcg is enough.
7279          */
7280         if (cgroup_sane_behavior(root_css->cgroup))
7281                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
7282 }
7283
7284 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
7285         .name = "memory",
7286         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
7287         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7288         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7289         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7290         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7291         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7292         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7293         .attach = mem_cgroup_move_task,
7294         .bind = mem_cgroup_bind,
7295         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
7296         .early_init = 0,
7297 };
7298
7299 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7300 static int __init enable_swap_account(char *s)
7301 {
7302         if (!strcmp(s, "1"))
7303                 really_do_swap_account = 1;
7304         else if (!strcmp(s, "0"))
7305                 really_do_swap_account = 0;
7306         return 1;
7307 }
7308 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7309
7310 static void __init memsw_file_init(void)
7311 {
7312         WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&mem_cgroup_subsys, memsw_cgroup_files));
7313 }
7314
7315 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7316 {
7317         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7318                 do_swap_account = 1;
7319                 memsw_file_init();
7320         }
7321 }
7322
7323 #else
7324 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7325 {
7326 }
7327 #endif
7328
7329 /*
7330  * subsys_initcall() for memory controller.
7331  *
7332  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
7333  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
7334  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
7335  * be initialized from here.
7336  */
7337 static int __init mem_cgroup_init(void)
7338 {
7339         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
7340         enable_swap_cgroup();
7341         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
7342         memcg_stock_init();
7343         return 0;
7344 }
7345 subsys_initcall(mem_cgroup_init);