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