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