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