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