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