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