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