]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - mm/memcontrol.c
cgroup: Merge branch 'memcg_event' into for-3.14
[~andy/linux] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmalloc.h>
53 #include <linux/vmpressure.h>
54 #include <linux/mm_inline.h>
55 #include <linux/page_cgroup.h>
56 #include <linux/cpu.h>
57 #include <linux/oom.h>
58 #include <linux/lockdep.h>
59 #include <linux/file.h>
60 #include "internal.h"
61 #include <net/sock.h>
62 #include <net/ip.h>
63 #include <net/tcp_memcontrol.h>
64 #include "slab.h"
65
66 #include <asm/uaccess.h>
67
68 #include <trace/events/vmscan.h>
69
70 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
71 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_subsys);
72
73 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
74 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
77 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
78 int do_swap_account __read_mostly;
79
80 /* for remember boot option*/
81 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
82 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
83 #else
84 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
85 #endif
86
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91
92 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
93         "cache",
94         "rss",
95         "rss_huge",
96         "mapped_file",
97         "writeback",
98         "swap",
99 };
100
101 enum mem_cgroup_events_index {
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
106         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
107 };
108
109 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
110         "pgpgin",
111         "pgpgout",
112         "pgfault",
113         "pgmajfault",
114 };
115
116 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
117         "inactive_anon",
118         "active_anon",
119         "inactive_file",
120         "active_file",
121         "unevictable",
122 };
123
124 /*
125  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
126  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
127  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
128  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
129  */
130 enum mem_cgroup_events_target {
131         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
132         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
133         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
134         MEM_CGROUP_NTARGETS,
135 };
136 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
137 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
138 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
139
140 struct mem_cgroup_stat_cpu {
141         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
142         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
143         unsigned long nr_page_events;
144         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
145 };
146
147 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
148         /*
149          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
150          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
151          */
152         struct mem_cgroup *last_visited;
153         unsigned long last_dead_count;
154
155         /* scan generation, increased every round-trip */
156         unsigned int generation;
157 };
158
159 /*
160  * per-zone information in memory controller.
161  */
162 struct mem_cgroup_per_zone {
163         struct lruvec           lruvec;
164         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
165
166         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
167
168         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
169         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
170                                                 /* the soft limit is exceeded*/
171         bool                    on_tree;
172         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
173                                                 /* use container_of        */
174 };
175
176 struct mem_cgroup_per_node {
177         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
178 };
179
180 /*
181  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
182  * their hierarchy representation
183  */
184
185 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
186         struct rb_root rb_root;
187         spinlock_t lock;
188 };
189
190 struct mem_cgroup_tree_per_node {
191         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
192 };
193
194 struct mem_cgroup_tree {
195         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
196 };
197
198 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
199
200 struct mem_cgroup_threshold {
201         struct eventfd_ctx *eventfd;
202         u64 threshold;
203 };
204
205 /* For threshold */
206 struct mem_cgroup_threshold_ary {
207         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
208         int current_threshold;
209         /* Size of entries[] */
210         unsigned int size;
211         /* Array of thresholds */
212         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
213 };
214
215 struct mem_cgroup_thresholds {
216         /* Primary thresholds array */
217         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
218         /*
219          * Spare threshold array.
220          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
221          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
222          */
223         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
224 };
225
226 /* for OOM */
227 struct mem_cgroup_eventfd_list {
228         struct list_head list;
229         struct eventfd_ctx *eventfd;
230 };
231
232 /*
233  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
234  */
235 struct mem_cgroup_event {
236         /*
237          * memcg which the event belongs to.
238          */
239         struct mem_cgroup *memcg;
240         /*
241          * eventfd to signal userspace about the event.
242          */
243         struct eventfd_ctx *eventfd;
244         /*
245          * Each of these stored in a list by the cgroup.
246          */
247         struct list_head list;
248         /*
249          * register_event() callback will be used to add new userspace
250          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
251          * on eventfd to send notification to userspace.
252          */
253         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
254                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
255         /*
256          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
257          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
258          * if you want provide notification functionality.
259          */
260         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
261                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
262         /*
263          * All fields below needed to unregister event when
264          * userspace closes eventfd.
265          */
266         poll_table pt;
267         wait_queue_head_t *wqh;
268         wait_queue_t wait;
269         struct work_struct remove;
270 };
271
272 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
273 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
274
275 /*
276  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
277  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
278  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
279  * to help the administrator determine what knobs to tune.
280  *
281  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
282  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
283  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
284  * a feature that will be implemented much later in the future.
285  */
286 struct mem_cgroup {
287         struct cgroup_subsys_state css;
288         /*
289          * the counter to account for memory usage
290          */
291         struct res_counter res;
292
293         /* vmpressure notifications */
294         struct vmpressure vmpressure;
295
296         /*
297          * the counter to account for mem+swap usage.
298          */
299         struct res_counter memsw;
300
301         /*
302          * the counter to account for kernel memory usage.
303          */
304         struct res_counter kmem;
305         /*
306          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
307          */
308         bool use_hierarchy;
309         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
310
311         bool            oom_lock;
312         atomic_t        under_oom;
313         atomic_t        oom_wakeups;
314
315         int     swappiness;
316         /* OOM-Killer disable */
317         int             oom_kill_disable;
318
319         /* set when res.limit == memsw.limit */
320         bool            memsw_is_minimum;
321
322         /* protect arrays of thresholds */
323         struct mutex thresholds_lock;
324
325         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
326         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
327
328         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
329         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
330
331         /* For oom notifier event fd */
332         struct list_head oom_notify;
333
334         /*
335          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
336          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
337          */
338         unsigned long move_charge_at_immigrate;
339         /*
340          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
341          */
342         atomic_t        moving_account;
343         /* taken only while moving_account > 0 */
344         spinlock_t      move_lock;
345         /*
346          * percpu counter.
347          */
348         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
349         /*
350          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
351          * See mem_cgroup_read_stat().
352          */
353         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
354         spinlock_t pcp_counter_lock;
355
356         atomic_t        dead_count;
357 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
358         struct cg_proto tcp_mem;
359 #endif
360 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
361         /* analogous to slab_common's slab_caches list. per-memcg */
362         struct list_head memcg_slab_caches;
363         /* Not a spinlock, we can take a lot of time walking the list */
364         struct mutex slab_caches_mutex;
365         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
366         int kmemcg_id;
367 #endif
368
369         int last_scanned_node;
370 #if MAX_NUMNODES > 1
371         nodemask_t      scan_nodes;
372         atomic_t        numainfo_events;
373         atomic_t        numainfo_updating;
374 #endif
375
376         /* List of events which userspace want to receive */
377         struct list_head event_list;
378         spinlock_t event_list_lock;
379
380         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
381         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
382 };
383
384 static size_t memcg_size(void)
385 {
386         return sizeof(struct mem_cgroup) +
387                 nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node);
388 }
389
390 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
391 enum {
392         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE = 0, /* accounted by this cgroup itself */
393         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, /* static key enabled. */
394         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
395 };
396
397 /* We account when limit is on, but only after call sites are patched */
398 #define KMEM_ACCOUNTED_MASK \
399                 ((1 << KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE) | (1 << KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED))
400
401 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
402 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
403 {
404         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
405 }
406
407 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
408 {
409         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
410 }
411
412 static void memcg_kmem_set_activated(struct mem_cgroup *memcg)
413 {
414         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, &memcg->kmem_account_flags);
415 }
416
417 static void memcg_kmem_clear_activated(struct mem_cgroup *memcg)
418 {
419         clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, &memcg->kmem_account_flags);
420 }
421
422 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
423 {
424         /*
425          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
426          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
427          */
428         smp_wmb();
429         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
430                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
431 }
432
433 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
434 {
435         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
436                                   &memcg->kmem_account_flags);
437 }
438 #endif
439
440 /* Stuffs for move charges at task migration. */
441 /*
442  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
443  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
444  */
445 enum move_type {
446         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
447         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
448         NR_MOVE_TYPE,
449 };
450
451 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
452 static struct move_charge_struct {
453         spinlock_t        lock; /* for from, to */
454         struct mem_cgroup *from;
455         struct mem_cgroup *to;
456         unsigned long immigrate_flags;
457         unsigned long precharge;
458         unsigned long moved_charge;
459         unsigned long moved_swap;
460         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
461         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
462 } mc = {
463         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
464         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
465 };
466
467 static bool move_anon(void)
468 {
469         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
470 }
471
472 static bool move_file(void)
473 {
474         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
475 }
476
477 /*
478  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
479  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
480  */
481 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
482 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
483
484 enum charge_type {
485         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
486         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
487         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
488         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
489         NR_CHARGE_TYPE,
490 };
491
492 /* for encoding cft->private value on file */
493 enum res_type {
494         _MEM,
495         _MEMSWAP,
496         _OOM_TYPE,
497         _KMEM,
498 };
499
500 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
501 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
502 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
503 /* Used for OOM nofiier */
504 #define OOM_CONTROL             (0)
505
506 /*
507  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
508  */
509 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
510 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
511 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
512 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
513
514 /*
515  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
516  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
517  * appearing has to hold it as well.
518  */
519 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
520
521 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
522 {
523         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
524 }
525
526 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
527 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
528 {
529         if (!memcg)
530                 memcg = root_mem_cgroup;
531         return &memcg->vmpressure;
532 }
533
534 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
535 {
536         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
537 }
538
539 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
540 {
541         return (memcg == root_mem_cgroup);
542 }
543
544 /*
545  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
546  * an unsigned short.
547  */
548 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
549
550 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
551 {
552         /*
553          * The ID of the root cgroup is 0, but memcg treat 0 as an
554          * invalid ID, so we return (cgroup_id + 1).
555          */
556         return memcg->css.cgroup->id + 1;
557 }
558
559 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
560 {
561         struct cgroup_subsys_state *css;
562
563         css = css_from_id(id - 1, &mem_cgroup_subsys);
564         return mem_cgroup_from_css(css);
565 }
566
567 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
568 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
569
570 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
571 {
572         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
573                 struct mem_cgroup *memcg;
574                 struct cg_proto *cg_proto;
575
576                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
577
578                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
579                  * filled. It won't however, necessarily happen from
580                  * process context. So the test for root memcg given
581                  * the current task's memcg won't help us in this case.
582                  *
583                  * Respecting the original socket's memcg is a better
584                  * decision in this case.
585                  */
586                 if (sk->sk_cgrp) {
587                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
588                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
589                         return;
590                 }
591
592                 rcu_read_lock();
593                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
594                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
595                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
596                     memcg_proto_active(cg_proto) && css_tryget(&memcg->css)) {
597                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
598                 }
599                 rcu_read_unlock();
600         }
601 }
602 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
603
604 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
605 {
606         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
607                 struct mem_cgroup *memcg;
608                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
609                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
610                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
611         }
612 }
613
614 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
615 {
616         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
617                 return NULL;
618
619         return &memcg->tcp_mem;
620 }
621 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
622
623 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
624 {
625         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
626                 return;
627         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
628 }
629 #else
630 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
631 {
632 }
633 #endif
634
635 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
636 /*
637  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
638  * The main reason for not using cgroup id for this:
639  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
640  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
641  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
642  *  200 entry array for that.
643  *
644  * The current size of the caches array is stored in
645  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
646  * increase it.
647  */
648 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
649 int memcg_limited_groups_array_size;
650
651 /*
652  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
653  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
654  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
655  * tunable, but that is strictly not necessary.
656  *
657  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
658  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
659  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
660  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
661  * increase ours as well if it increases.
662  */
663 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
664 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
665
666 /*
667  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
668  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
669  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
670  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
671  */
672 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
673 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
674
675 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
676 {
677         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
678                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
679                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg->kmemcg_id);
680         }
681         /*
682          * This check can't live in kmem destruction function,
683          * since the charges will outlive the cgroup
684          */
685         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
686 }
687 #else
688 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
689 {
690 }
691 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
692
693 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
694 {
695         disarm_sock_keys(memcg);
696         disarm_kmem_keys(memcg);
697 }
698
699 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
700
701 static struct mem_cgroup_per_zone *
702 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
703 {
704         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
705         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
706 }
707
708 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
709 {
710         return &memcg->css;
711 }
712
713 static struct mem_cgroup_per_zone *
714 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
715 {
716         int nid = page_to_nid(page);
717         int zid = page_zonenum(page);
718
719         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
720 }
721
722 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
723 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
724 {
725         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
726 }
727
728 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
729 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
730 {
731         int nid = page_to_nid(page);
732         int zid = page_zonenum(page);
733
734         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
735 }
736
737 static void
738 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
739                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
740                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
741                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
742 {
743         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
744         struct rb_node *parent = NULL;
745         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
746
747         if (mz->on_tree)
748                 return;
749
750         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
751         if (!mz->usage_in_excess)
752                 return;
753         while (*p) {
754                 parent = *p;
755                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
756                                         tree_node);
757                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
758                         p = &(*p)->rb_left;
759                 /*
760                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
761                  * limit by the same amount
762                  */
763                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
764                         p = &(*p)->rb_right;
765         }
766         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
767         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
768         mz->on_tree = true;
769 }
770
771 static void
772 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
773                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
774                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
775 {
776         if (!mz->on_tree)
777                 return;
778         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
779         mz->on_tree = false;
780 }
781
782 static void
783 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
784                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
785                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
786 {
787         spin_lock(&mctz->lock);
788         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
789         spin_unlock(&mctz->lock);
790 }
791
792
793 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
794 {
795         unsigned long long excess;
796         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
797         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
798         int nid = page_to_nid(page);
799         int zid = page_zonenum(page);
800         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
801
802         /*
803          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
804          * because their event counter is not touched.
805          */
806         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
807                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
808                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
809                 /*
810                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
811                  * mem is over its softlimit.
812                  */
813                 if (excess || mz->on_tree) {
814                         spin_lock(&mctz->lock);
815                         /* if on-tree, remove it */
816                         if (mz->on_tree)
817                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
818                         /*
819                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
820                          * If excess is 0, no tree ops.
821                          */
822                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
823                         spin_unlock(&mctz->lock);
824                 }
825         }
826 }
827
828 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
829 {
830         int node, zone;
831         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
832         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
833
834         for_each_node(node) {
835                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
836                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
837                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
838                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
839                 }
840         }
841 }
842
843 static struct mem_cgroup_per_zone *
844 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
845 {
846         struct rb_node *rightmost = NULL;
847         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
848
849 retry:
850         mz = NULL;
851         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
852         if (!rightmost)
853                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
854
855         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
856         /*
857          * Remove the node now but someone else can add it back,
858          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
859          * position in the tree.
860          */
861         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
862         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
863                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
864                 goto retry;
865 done:
866         return mz;
867 }
868
869 static struct mem_cgroup_per_zone *
870 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
871 {
872         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
873
874         spin_lock(&mctz->lock);
875         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
876         spin_unlock(&mctz->lock);
877         return mz;
878 }
879
880 /*
881  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
882  *
883  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
884  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
885  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
886  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
887  *
888  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
889  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
890  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
891  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
892  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
893  *
894  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
895  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
896  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
897  * implemented.
898  */
899 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
900                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
901 {
902         long val = 0;
903         int cpu;
904
905         get_online_cpus();
906         for_each_online_cpu(cpu)
907                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
908 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
909         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
910         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
911         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
912 #endif
913         put_online_cpus();
914         return val;
915 }
916
917 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
918                                          bool charge)
919 {
920         int val = (charge) ? 1 : -1;
921         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
922 }
923
924 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
925                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
926 {
927         unsigned long val = 0;
928         int cpu;
929
930         get_online_cpus();
931         for_each_online_cpu(cpu)
932                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
933 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
934         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
935         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
936         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
937 #endif
938         put_online_cpus();
939         return val;
940 }
941
942 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
943                                          struct page *page,
944                                          bool anon, int nr_pages)
945 {
946         preempt_disable();
947
948         /*
949          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
950          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
951          */
952         if (anon)
953                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
954                                 nr_pages);
955         else
956                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
957                                 nr_pages);
958
959         if (PageTransHuge(page))
960                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
961                                 nr_pages);
962
963         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
964         if (nr_pages > 0)
965                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
966         else {
967                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
968                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
969         }
970
971         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
972
973         preempt_enable();
974 }
975
976 unsigned long
977 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
978 {
979         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
980
981         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
982         return mz->lru_size[lru];
983 }
984
985 static unsigned long
986 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
987                         unsigned int lru_mask)
988 {
989         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
990         enum lru_list lru;
991         unsigned long ret = 0;
992
993         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
994
995         for_each_lru(lru) {
996                 if (BIT(lru) & lru_mask)
997                         ret += mz->lru_size[lru];
998         }
999         return ret;
1000 }
1001
1002 static unsigned long
1003 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1004                         int nid, unsigned int lru_mask)
1005 {
1006         u64 total = 0;
1007         int zid;
1008
1009         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
1010                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
1011                                                 nid, zid, lru_mask);
1012
1013         return total;
1014 }
1015
1016 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1017                         unsigned int lru_mask)
1018 {
1019         int nid;
1020         u64 total = 0;
1021
1022         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
1023                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
1024         return total;
1025 }
1026
1027 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
1028                                        enum mem_cgroup_events_target target)
1029 {
1030         unsigned long val, next;
1031
1032         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
1033         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
1034         /* from time_after() in jiffies.h */
1035         if ((long)next - (long)val < 0) {
1036                 switch (target) {
1037                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
1038                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
1039                         break;
1040                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
1041                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
1042                         break;
1043                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
1044                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
1045                         break;
1046                 default:
1047                         break;
1048                 }
1049                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
1050                 return true;
1051         }
1052         return false;
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Check events in order.
1057  *
1058  */
1059 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1060 {
1061         preempt_disable();
1062         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1063         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1064                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1065                 bool do_softlimit;
1066                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1067
1068                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1069                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1070 #if MAX_NUMNODES > 1
1071                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1072                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1073 #endif
1074                 preempt_enable();
1075
1076                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1077                 if (unlikely(do_softlimit))
1078                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1079 #if MAX_NUMNODES > 1
1080                 if (unlikely(do_numainfo))
1081                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1082 #endif
1083         } else
1084                 preempt_enable();
1085 }
1086
1087 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1088 {
1089         /*
1090          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1091          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1092          * So this can be called with p == NULL.
1093          */
1094         if (unlikely(!p))
1095                 return NULL;
1096
1097         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, mem_cgroup_subsys_id));
1098 }
1099
1100 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1101 {
1102         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1103
1104         if (!mm)
1105                 return NULL;
1106         /*
1107          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
1108          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
1109          * pessimistic (rather than adding locks here).
1110          */
1111         rcu_read_lock();
1112         do {
1113                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1114                 if (unlikely(!memcg))
1115                         break;
1116         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1117         rcu_read_unlock();
1118         return memcg;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1123  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1124  *
1125  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1126  */
1127 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1128                 struct mem_cgroup *last_visited)
1129 {
1130         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1131
1132         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1133 skip_node:
1134         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1135
1136         /*
1137          * Even if we found a group we have to make sure it is
1138          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1139          * skipped and we should continue the tree walk.
1140          * last_visited css is safe to use because it is
1141          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1142          */
1143         if (next_css) {
1144                 struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_css(next_css);
1145
1146                 if (css_tryget(&mem->css))
1147                         return mem;
1148                 else {
1149                         prev_css = next_css;
1150                         goto skip_node;
1151                 }
1152         }
1153
1154         return NULL;
1155 }
1156
1157 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1158 {
1159         /*
1160          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1161          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1162          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1163          */
1164         atomic_inc(&root->dead_count);
1165 }
1166
1167 static struct mem_cgroup *
1168 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1169                      struct mem_cgroup *root,
1170                      int *sequence)
1171 {
1172         struct mem_cgroup *position = NULL;
1173         /*
1174          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1175          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1176          *
1177          * If the iterator is valid, we may still race with an
1178          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1179          * released, tryget will fail if we lost the race.
1180          */
1181         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1182         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1183                 smp_rmb();
1184                 position = iter->last_visited;
1185                 if (position && !css_tryget(&position->css))
1186                         position = NULL;
1187         }
1188         return position;
1189 }
1190
1191 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1192                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1193                                    struct mem_cgroup *new_position,
1194                                    int sequence)
1195 {
1196         if (last_visited)
1197                 css_put(&last_visited->css);
1198         /*
1199          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1200          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1201          * don't lose destruction events in between.  We could have
1202          * raced with the destruction of @new_position after all.
1203          */
1204         iter->last_visited = new_position;
1205         smp_wmb();
1206         iter->last_dead_count = sequence;
1207 }
1208
1209 /**
1210  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1211  * @root: hierarchy root
1212  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1213  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1214  *
1215  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1216  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1217  *
1218  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1219  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1220  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1221  *
1222  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1223  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1224  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1225  */
1226 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1227                                    struct mem_cgroup *prev,
1228                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1229 {
1230         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1231         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1232
1233         if (mem_cgroup_disabled())
1234                 return NULL;
1235
1236         if (!root)
1237                 root = root_mem_cgroup;
1238
1239         if (prev && !reclaim)
1240                 last_visited = prev;
1241
1242         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1243                 if (prev)
1244                         goto out_css_put;
1245                 return root;
1246         }
1247
1248         rcu_read_lock();
1249         while (!memcg) {
1250                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1251                 int uninitialized_var(seq);
1252
1253                 if (reclaim) {
1254                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
1255                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
1256                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1257
1258                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
1259                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1260                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1261                                 iter->last_visited = NULL;
1262                                 goto out_unlock;
1263                         }
1264
1265                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1266                 }
1267
1268                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1269
1270                 if (reclaim) {
1271                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, seq);
1272
1273                         if (!memcg)
1274                                 iter->generation++;
1275                         else if (!prev && memcg)
1276                                 reclaim->generation = iter->generation;
1277                 }
1278
1279                 if (prev && !memcg)
1280                         goto out_unlock;
1281         }
1282 out_unlock:
1283         rcu_read_unlock();
1284 out_css_put:
1285         if (prev && prev != root)
1286                 css_put(&prev->css);
1287
1288         return memcg;
1289 }
1290
1291 /**
1292  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1293  * @root: hierarchy root
1294  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1295  */
1296 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1297                            struct mem_cgroup *prev)
1298 {
1299         if (!root)
1300                 root = root_mem_cgroup;
1301         if (prev && prev != root)
1302                 css_put(&prev->css);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1307  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1308  * be used for reference counting.
1309  */
1310 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1311         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1312              iter != NULL;                              \
1313              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1314
1315 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1316         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1317              iter != NULL;                              \
1318              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1319
1320 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1321 {
1322         struct mem_cgroup *memcg;
1323
1324         rcu_read_lock();
1325         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1326         if (unlikely(!memcg))
1327                 goto out;
1328
1329         switch (idx) {
1330         case PGFAULT:
1331                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1332                 break;
1333         case PGMAJFAULT:
1334                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1335                 break;
1336         default:
1337                 BUG();
1338         }
1339 out:
1340         rcu_read_unlock();
1341 }
1342 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1343
1344 /**
1345  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1346  * @zone: zone of the wanted lruvec
1347  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1348  *
1349  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1350  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1351  * is disabled.
1352  */
1353 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1354                                       struct mem_cgroup *memcg)
1355 {
1356         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1357         struct lruvec *lruvec;
1358
1359         if (mem_cgroup_disabled()) {
1360                 lruvec = &zone->lruvec;
1361                 goto out;
1362         }
1363
1364         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1365         lruvec = &mz->lruvec;
1366 out:
1367         /*
1368          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1369          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1370          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1371          */
1372         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1373                 lruvec->zone = zone;
1374         return lruvec;
1375 }
1376
1377 /*
1378  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1379  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1380  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1381  *
1382  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1383  * 1. charge
1384  * 2. moving account
1385  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1386  * It is added to LRU before charge.
1387  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1388  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1389  */
1390
1391 /**
1392  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1393  * @page: the page
1394  * @zone: zone of the page
1395  */
1396 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1397 {
1398         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1399         struct mem_cgroup *memcg;
1400         struct page_cgroup *pc;
1401         struct lruvec *lruvec;
1402
1403         if (mem_cgroup_disabled()) {
1404                 lruvec = &zone->lruvec;
1405                 goto out;
1406         }
1407
1408         pc = lookup_page_cgroup(page);
1409         memcg = pc->mem_cgroup;
1410
1411         /*
1412          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1413          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1414          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1415          *
1416          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1417          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1418          * of pc->mem_cgroup safe.
1419          */
1420         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1421                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1422
1423         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1424         lruvec = &mz->lruvec;
1425 out:
1426         /*
1427          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1428          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1429          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1430          */
1431         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1432                 lruvec->zone = zone;
1433         return lruvec;
1434 }
1435
1436 /**
1437  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1438  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1439  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1440  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1441  *
1442  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1443  * lru list.
1444  */
1445 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1446                                 int nr_pages)
1447 {
1448         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1449         unsigned long *lru_size;
1450
1451         if (mem_cgroup_disabled())
1452                 return;
1453
1454         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1455         lru_size = mz->lru_size + lru;
1456         *lru_size += nr_pages;
1457         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1458 }
1459
1460 /*
1461  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1462  * hierarchy subtree
1463  */
1464 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1465                                   struct mem_cgroup *memcg)
1466 {
1467         if (root_memcg == memcg)
1468                 return true;
1469         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1470                 return false;
1471         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1472 }
1473
1474 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1475                                        struct mem_cgroup *memcg)
1476 {
1477         bool ret;
1478
1479         rcu_read_lock();
1480         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1481         rcu_read_unlock();
1482         return ret;
1483 }
1484
1485 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1486                         const struct mem_cgroup *memcg)
1487 {
1488         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1489         struct task_struct *p;
1490         bool ret;
1491
1492         p = find_lock_task_mm(task);
1493         if (p) {
1494                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1495                 task_unlock(p);
1496         } else {
1497                 /*
1498                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1499                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1500                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1501                  */
1502                 rcu_read_lock();
1503                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1504                 if (curr)
1505                         css_get(&curr->css);
1506                 rcu_read_unlock();
1507         }
1508         if (!curr)
1509                 return false;
1510         /*
1511          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1512          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1513          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1514          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1515          */
1516         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1517         css_put(&curr->css);
1518         return ret;
1519 }
1520
1521 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1522 {
1523         unsigned long inactive_ratio;
1524         unsigned long inactive;
1525         unsigned long active;
1526         unsigned long gb;
1527
1528         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1529         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1530
1531         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1532         if (gb)
1533                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1534         else
1535                 inactive_ratio = 1;
1536
1537         return inactive * inactive_ratio < active;
1538 }
1539
1540 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1541         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1542
1543 /**
1544  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1545  * @memcg: the memory cgroup
1546  *
1547  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1548  * pages.
1549  */
1550 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1551 {
1552         unsigned long long margin;
1553
1554         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1555         if (do_swap_account)
1556                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1557         return margin >> PAGE_SHIFT;
1558 }
1559
1560 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1561 {
1562         /* root ? */
1563         if (!css_parent(&memcg->css))
1564                 return vm_swappiness;
1565
1566         return memcg->swappiness;
1567 }
1568
1569 /*
1570  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1571  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1572  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1573  * rcu_read_lock(), like this:
1574  *
1575  *         CPU-A                                    CPU-B
1576  *                                              rcu_read_lock()
1577  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1578  *                                                   take heavy locks.
1579  *         synchronize_rcu()                    update something.
1580  *                                              rcu_read_unlock()
1581  *         start move here.
1582  */
1583
1584 /* for quick checking without looking up memcg */
1585 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1586
1587 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1588 {
1589         atomic_inc(&memcg_moving);
1590         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1591         synchronize_rcu();
1592 }
1593
1594 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1595 {
1596         /*
1597          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1598          * We check NULL in callee rather than caller.
1599          */
1600         if (memcg) {
1601                 atomic_dec(&memcg_moving);
1602                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1603         }
1604 }
1605
1606 /*
1607  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1608  *
1609  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1610  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1611  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1612  *
1613  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1614  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1615  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1616  */
1617
1618 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1619 {
1620         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1621         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1622 }
1623
1624 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1625 {
1626         struct mem_cgroup *from;
1627         struct mem_cgroup *to;
1628         bool ret = false;
1629         /*
1630          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1631          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1632          */
1633         spin_lock(&mc.lock);
1634         from = mc.from;
1635         to = mc.to;
1636         if (!from)
1637                 goto unlock;
1638
1639         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1640                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1641 unlock:
1642         spin_unlock(&mc.lock);
1643         return ret;
1644 }
1645
1646 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1647 {
1648         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1649                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1650                         DEFINE_WAIT(wait);
1651                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1652                         /* moving charge context might have finished. */
1653                         if (mc.moving_task)
1654                                 schedule();
1655                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1656                         return true;
1657                 }
1658         }
1659         return false;
1660 }
1661
1662 /*
1663  * Take this lock when
1664  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1665  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1666  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1667  */
1668 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1669                                   unsigned long *flags)
1670 {
1671         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1672 }
1673
1674 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1675                                 unsigned long *flags)
1676 {
1677         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1678 }
1679
1680 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1681 /**
1682  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1683  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1684  * @p: Task that is going to be killed
1685  *
1686  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1687  * enabled
1688  */
1689 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1690 {
1691         struct cgroup *task_cgrp;
1692         struct cgroup *mem_cgrp;
1693         /*
1694          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1695          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1696          * If this assumption is broken, revisit this code.
1697          */
1698         static char memcg_name[PATH_MAX];
1699         int ret;
1700         struct mem_cgroup *iter;
1701         unsigned int i;
1702
1703         if (!p)
1704                 return;
1705
1706         rcu_read_lock();
1707
1708         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1709         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1710
1711         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1712         if (ret < 0) {
1713                 /*
1714                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1715                  * But we'll still print out the usage information
1716                  */
1717                 rcu_read_unlock();
1718                 goto done;
1719         }
1720         rcu_read_unlock();
1721
1722         pr_info("Task in %s killed", memcg_name);
1723
1724         rcu_read_lock();
1725         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1726         if (ret < 0) {
1727                 rcu_read_unlock();
1728                 goto done;
1729         }
1730         rcu_read_unlock();
1731
1732         /*
1733          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1734          */
1735         pr_cont(" as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1736 done:
1737
1738         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1739                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1740                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1741                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1742         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1743                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1744                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1745                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1746         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1747                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1748                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1749                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1750
1751         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1752                 pr_info("Memory cgroup stats");
1753
1754                 rcu_read_lock();
1755                 ret = cgroup_path(iter->css.cgroup, memcg_name, PATH_MAX);
1756                 if (!ret)
1757                         pr_cont(" for %s", memcg_name);
1758                 rcu_read_unlock();
1759                 pr_cont(":");
1760
1761                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1762                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1763                                 continue;
1764                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1765                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1766                 }
1767
1768                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1769                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1770                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1771
1772                 pr_cont("\n");
1773         }
1774 }
1775
1776 /*
1777  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1778  * 1(self count) if no children.
1779  */
1780 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1781 {
1782         int num = 0;
1783         struct mem_cgroup *iter;
1784
1785         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1786                 num++;
1787         return num;
1788 }
1789
1790 /*
1791  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1792  */
1793 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1794 {
1795         u64 limit;
1796
1797         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1798
1799         /*
1800          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1801          */
1802         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1803                 u64 memsw;
1804
1805                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1806                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1807
1808                 /*
1809                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1810                  * available to this memcg, return that limit.
1811                  */
1812                 limit = min(limit, memsw);
1813         }
1814
1815         return limit;
1816 }
1817
1818 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1819                                      int order)
1820 {
1821         struct mem_cgroup *iter;
1822         unsigned long chosen_points = 0;
1823         unsigned long totalpages;
1824         unsigned int points = 0;
1825         struct task_struct *chosen = NULL;
1826
1827         /*
1828          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1829          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1830          * quickly exit and free its memory.
1831          */
1832         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1833                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1834                 return;
1835         }
1836
1837         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1838         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1839         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1840                 struct css_task_iter it;
1841                 struct task_struct *task;
1842
1843                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1844                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1845                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1846                                                         false)) {
1847                         case OOM_SCAN_SELECT:
1848                                 if (chosen)
1849                                         put_task_struct(chosen);
1850                                 chosen = task;
1851                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1852                                 get_task_struct(chosen);
1853                                 /* fall through */
1854                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1855                                 continue;
1856                         case OOM_SCAN_ABORT:
1857                                 css_task_iter_end(&it);
1858                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1859                                 if (chosen)
1860                                         put_task_struct(chosen);
1861                                 return;
1862                         case OOM_SCAN_OK:
1863                                 break;
1864                         };
1865                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1866                         if (points > chosen_points) {
1867                                 if (chosen)
1868                                         put_task_struct(chosen);
1869                                 chosen = task;
1870                                 chosen_points = points;
1871                                 get_task_struct(chosen);
1872                         }
1873                 }
1874                 css_task_iter_end(&it);
1875         }
1876
1877         if (!chosen)
1878                 return;
1879         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1880         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1881                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1882 }
1883
1884 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1885                                         gfp_t gfp_mask,
1886                                         unsigned long flags)
1887 {
1888         unsigned long total = 0;
1889         bool noswap = false;
1890         int loop;
1891
1892         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1893                 noswap = true;
1894         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1895                 noswap = true;
1896
1897         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1898                 if (loop)
1899                         drain_all_stock_async(memcg);
1900                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1901                 /*
1902                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1903                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1904                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1905                  */
1906                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1907                         break;
1908                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1909                         break;
1910                 /*
1911                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1912                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1913                  */
1914                 if (loop && !total)
1915                         break;
1916         }
1917         return total;
1918 }
1919
1920 /**
1921  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1922  * @memcg: the target memcg
1923  * @nid: the node ID to be checked.
1924  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1925  *
1926  * This function returns whether the specified memcg contains any
1927  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1928  * pages in the node.
1929  */
1930 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1931                 int nid, bool noswap)
1932 {
1933         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1934                 return true;
1935         if (noswap || !total_swap_pages)
1936                 return false;
1937         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1938                 return true;
1939         return false;
1940
1941 }
1942 #if MAX_NUMNODES > 1
1943
1944 /*
1945  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1946  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1947  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1948  *
1949  */
1950 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1951 {
1952         int nid;
1953         /*
1954          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1955          * pagein/pageout changes since the last update.
1956          */
1957         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1958                 return;
1959         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1960                 return;
1961
1962         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1963         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1964
1965         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1966
1967                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1968                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1969         }
1970
1971         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1972         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1973 }
1974
1975 /*
1976  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1977  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1978  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1979  *
1980  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1981  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1982  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1983  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1984  *
1985  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1986  */
1987 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1988 {
1989         int node;
1990
1991         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1992         node = memcg->last_scanned_node;
1993
1994         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1995         if (node == MAX_NUMNODES)
1996                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1997         /*
1998          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1999          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
2000          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
2001          * we use curret node.
2002          */
2003         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
2004                 node = numa_node_id();
2005
2006         memcg->last_scanned_node = node;
2007         return node;
2008 }
2009
2010 /*
2011  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
2012  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
2013  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
2014  * enough new information. We need to do double check.
2015  */
2016 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2017 {
2018         int nid;
2019
2020         /*
2021          * quick check...making use of scan_node.
2022          * We can skip unused nodes.
2023          */
2024         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
2025                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
2026                      nid < MAX_NUMNODES;
2027                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
2028
2029                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2030                                 return true;
2031                 }
2032         }
2033         /*
2034          * Check rest of nodes.
2035          */
2036         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2037                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
2038                         continue;
2039                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2040                         return true;
2041         }
2042         return false;
2043 }
2044
2045 #else
2046 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
2047 {
2048         return 0;
2049 }
2050
2051 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2052 {
2053         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
2054 }
2055 #endif
2056
2057 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
2058                                    struct zone *zone,
2059                                    gfp_t gfp_mask,
2060                                    unsigned long *total_scanned)
2061 {
2062         struct mem_cgroup *victim = NULL;
2063         int total = 0;
2064         int loop = 0;
2065         unsigned long excess;
2066         unsigned long nr_scanned;
2067         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2068                 .zone = zone,
2069                 .priority = 0,
2070         };
2071
2072         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2073
2074         while (1) {
2075                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2076                 if (!victim) {
2077                         loop++;
2078                         if (loop >= 2) {
2079                                 /*
2080                                  * If we have not been able to reclaim
2081                                  * anything, it might because there are
2082                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2083                                  */
2084                                 if (!total)
2085                                         break;
2086                                 /*
2087                                  * We want to do more targeted reclaim.
2088                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2089                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2090                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2091                                  */
2092                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2093                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2094                                         break;
2095                         }
2096                         continue;
2097                 }
2098                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2099                         continue;
2100                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2101                                                      zone, &nr_scanned);
2102                 *total_scanned += nr_scanned;
2103                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2104                         break;
2105         }
2106         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2107         return total;
2108 }
2109
2110 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2111 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2112         .name = "memcg_oom_lock",
2113 };
2114 #endif
2115
2116 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2117
2118 /*
2119  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2120  * If someone is running, return false.
2121  */
2122 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2123 {
2124         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2125
2126         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2127
2128         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2129                 if (iter->oom_lock) {
2130                         /*
2131                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2132                          * so we cannot give a lock.
2133                          */
2134                         failed = iter;
2135                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2136                         break;
2137                 } else
2138                         iter->oom_lock = true;
2139         }
2140
2141         if (failed) {
2142                 /*
2143                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2144                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2145                  */
2146                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2147                         if (iter == failed) {
2148                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2149                                 break;
2150                         }
2151                         iter->oom_lock = false;
2152                 }
2153         } else
2154                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2155
2156         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2157
2158         return !failed;
2159 }
2160
2161 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2162 {
2163         struct mem_cgroup *iter;
2164
2165         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2166         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2167         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2168                 iter->oom_lock = false;
2169         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2170 }
2171
2172 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2173 {
2174         struct mem_cgroup *iter;
2175
2176         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2177                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2178 }
2179
2180 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2181 {
2182         struct mem_cgroup *iter;
2183
2184         /*
2185          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2186          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2187          * atomic_add_unless() here.
2188          */
2189         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2190                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2191 }
2192
2193 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2194
2195 struct oom_wait_info {
2196         struct mem_cgroup *memcg;
2197         wait_queue_t    wait;
2198 };
2199
2200 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2201         unsigned mode, int sync, void *arg)
2202 {
2203         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2204         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2205         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2206
2207         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2208         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2209
2210         /*
2211          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2212          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2213          */
2214         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2215                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2216                 return 0;
2217         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2218 }
2219
2220 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2221 {
2222         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2223         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2224         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2225 }
2226
2227 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2228 {
2229         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2230                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2231 }
2232
2233 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2234 {
2235         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2236                 return;
2237         /*
2238          * We are in the middle of the charge context here, so we
2239          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2240          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2241          *
2242          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2243          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2244          * invocation might not even be necessary.
2245          *
2246          * That's why we don't do anything here except remember the
2247          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2248          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2249          * and when we know whether the fault was overall successful.
2250          */
2251         css_get(&memcg->css);
2252         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2253         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2254         current->memcg_oom.order = order;
2255 }
2256
2257 /**
2258  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2259  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2260  *
2261  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2262  * handler was enabled.
2263  *
2264  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2265  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2266  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2267  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2268  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2269  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2270  *
2271  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2272  * completed, %false otherwise.
2273  */
2274 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2275 {
2276         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2277         struct oom_wait_info owait;
2278         bool locked;
2279
2280         /* OOM is global, do not handle */
2281         if (!memcg)
2282                 return false;
2283
2284         if (!handle)
2285                 goto cleanup;
2286
2287         owait.memcg = memcg;
2288         owait.wait.flags = 0;
2289         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2290         owait.wait.private = current;
2291         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2292
2293         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2294         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2295
2296         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2297
2298         if (locked)
2299                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2300
2301         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2302                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2303                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2304                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2305                                          current->memcg_oom.order);
2306         } else {
2307                 schedule();
2308                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2309                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2310         }
2311
2312         if (locked) {
2313                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2314                 /*
2315                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2316                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2317                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2318                  */
2319                 memcg_oom_recover(memcg);
2320         }
2321 cleanup:
2322         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2323         css_put(&memcg->css);
2324         return true;
2325 }
2326
2327 /*
2328  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
2329  * generalized to update other statistics as well.
2330  *
2331  * Notes: Race condition
2332  *
2333  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
2334  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2335  * to do so _always_.
2336  *
2337  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2338  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2339  * are no race with "charge".
2340  *
2341  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2342  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2343  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2344  * by flags.
2345  *
2346  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2347  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
2348  * If there is, we take a lock.
2349  */
2350
2351 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2352                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2353 {
2354         struct mem_cgroup *memcg;
2355         struct page_cgroup *pc;
2356
2357         pc = lookup_page_cgroup(page);
2358 again:
2359         memcg = pc->mem_cgroup;
2360         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2361                 return;
2362         /*
2363          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2364          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2365          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2366          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
2367          */
2368         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
2369                 return;
2370
2371         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2372         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2373                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2374                 goto again;
2375         }
2376         *locked = true;
2377 }
2378
2379 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2380 {
2381         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2382
2383         /*
2384          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2385          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2386          * should take move_lock_mem_cgroup().
2387          */
2388         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2389 }
2390
2391 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2392                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2393 {
2394         struct mem_cgroup *memcg;
2395         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2396         unsigned long uninitialized_var(flags);
2397
2398         if (mem_cgroup_disabled())
2399                 return;
2400
2401         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2402         memcg = pc->mem_cgroup;
2403         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2404                 return;
2405
2406         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2407 }
2408
2409 /*
2410  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2411  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2412  */
2413 #define CHARGE_BATCH    32U
2414 struct memcg_stock_pcp {
2415         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2416         unsigned int nr_pages;
2417         struct work_struct work;
2418         unsigned long flags;
2419 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2420 };
2421 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2422 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2423
2424 /**
2425  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2426  * @memcg: memcg to consume from.
2427  * @nr_pages: how many pages to charge.
2428  *
2429  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2430  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2431  * service an allocation will refill the stock.
2432  *
2433  * returns true if successful, false otherwise.
2434  */
2435 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2436 {
2437         struct memcg_stock_pcp *stock;
2438         bool ret = true;
2439
2440         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2441                 return false;
2442
2443         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2444         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2445                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2446         else /* need to call res_counter_charge */
2447                 ret = false;
2448         put_cpu_var(memcg_stock);
2449         return ret;
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2454  */
2455 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2456 {
2457         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2458
2459         if (stock->nr_pages) {
2460                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2461
2462                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2463                 if (do_swap_account)
2464                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2465                 stock->nr_pages = 0;
2466         }
2467         stock->cached = NULL;
2468 }
2469
2470 /*
2471  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2472  * a thread which is pinned to local cpu.
2473  */
2474 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2475 {
2476         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2477         drain_stock(stock);
2478         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2479 }
2480
2481 static void __init memcg_stock_init(void)
2482 {
2483         int cpu;
2484
2485         for_each_possible_cpu(cpu) {
2486                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2487                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2488                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2489         }
2490 }
2491
2492 /*
2493  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2494  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2495  */
2496 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2497 {
2498         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2499
2500         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2501                 drain_stock(stock);
2502                 stock->cached = memcg;
2503         }
2504         stock->nr_pages += nr_pages;
2505         put_cpu_var(memcg_stock);
2506 }
2507
2508 /*
2509  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2510  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2511  * until the work is done.
2512  */
2513 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2514 {
2515         int cpu, curcpu;
2516
2517         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2518         get_online_cpus();
2519         curcpu = get_cpu();
2520         for_each_online_cpu(cpu) {
2521                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2522                 struct mem_cgroup *memcg;
2523
2524                 memcg = stock->cached;
2525                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2526                         continue;
2527                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2528                         continue;
2529                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2530                         if (cpu == curcpu)
2531                                 drain_local_stock(&stock->work);
2532                         else
2533                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2534                 }
2535         }
2536         put_cpu();
2537
2538         if (!sync)
2539                 goto out;
2540
2541         for_each_online_cpu(cpu) {
2542                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2543                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2544                         flush_work(&stock->work);
2545         }
2546 out:
2547         put_online_cpus();
2548 }
2549
2550 /*
2551  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2552  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2553  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2554  * it.
2555  */
2556 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2557 {
2558         /*
2559          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2560          */
2561         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2562                 return;
2563         drain_all_stock(root_memcg, false);
2564         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2565 }
2566
2567 /* This is a synchronous drain interface. */
2568 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2569 {
2570         /* called when force_empty is called */
2571         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2572         drain_all_stock(root_memcg, true);
2573         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2574 }
2575
2576 /*
2577  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2578  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2579  */
2580 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2581 {
2582         int i;
2583
2584         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2585         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2586                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2587
2588                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2589                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2590         }
2591         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2592                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2593
2594                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2595                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2596         }
2597         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2598 }
2599
2600 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2601                                         unsigned long action,
2602                                         void *hcpu)
2603 {
2604         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2605         struct memcg_stock_pcp *stock;
2606         struct mem_cgroup *iter;
2607
2608         if (action == CPU_ONLINE)
2609                 return NOTIFY_OK;
2610
2611         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2612                 return NOTIFY_OK;
2613
2614         for_each_mem_cgroup(iter)
2615                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2616
2617         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2618         drain_stock(stock);
2619         return NOTIFY_OK;
2620 }
2621
2622
2623 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2624 enum {
2625         CHARGE_OK,              /* success */
2626         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2627         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2628         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2629 };
2630
2631 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2632                                 unsigned int nr_pages, unsigned int min_pages,
2633                                 bool invoke_oom)
2634 {
2635         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2636         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2637         struct res_counter *fail_res;
2638         unsigned long flags = 0;
2639         int ret;
2640
2641         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2642
2643         if (likely(!ret)) {
2644                 if (!do_swap_account)
2645                         return CHARGE_OK;
2646                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2647                 if (likely(!ret))
2648                         return CHARGE_OK;
2649
2650                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2651                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2652                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2653         } else
2654                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2655         /*
2656          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2657          * single page instead.
2658          */
2659         if (nr_pages > min_pages)
2660                 return CHARGE_RETRY;
2661
2662         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2663                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2664
2665         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2666                 return CHARGE_NOMEM;
2667
2668         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2669         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2670                 return CHARGE_RETRY;
2671         /*
2672          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2673          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2674          * before killing the task.
2675          *
2676          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2677          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2678          * to regular pages anyway in case of failure.
2679          */
2680         if (nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) && ret)
2681                 return CHARGE_RETRY;
2682
2683         /*
2684          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2685          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2686          */
2687         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2688                 return CHARGE_RETRY;
2689
2690         if (invoke_oom)
2691                 mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize));
2692
2693         return CHARGE_NOMEM;
2694 }
2695
2696 /*
2697  * __mem_cgroup_try_charge() does
2698  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2699  * 2. update res_counter
2700  * 3. call memory reclaim if necessary.
2701  *
2702  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2703  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2704  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2705  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2706  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2707  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2708  *
2709  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2710  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2711  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2712  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2713  *
2714  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2715  * the oom-killer can be invoked.
2716  */
2717 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2718                                    gfp_t gfp_mask,
2719                                    unsigned int nr_pages,
2720                                    struct mem_cgroup **ptr,
2721                                    bool oom)
2722 {
2723         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2724         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2725         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2726         int ret;
2727
2728         /*
2729          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2730          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2731          * MEMDIE process.
2732          */
2733         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2734                      || fatal_signal_pending(current)))
2735                 goto bypass;
2736
2737         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2738                 goto bypass;
2739
2740         /*
2741          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2742          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2743          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2744          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2745          */
2746         if (!*ptr && !mm)
2747                 *ptr = root_mem_cgroup;
2748 again:
2749         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2750                 memcg = *ptr;
2751                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2752                         goto done;
2753                 if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2754                         goto done;
2755                 css_get(&memcg->css);
2756         } else {
2757                 struct task_struct *p;
2758
2759                 rcu_read_lock();
2760                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2761                 /*
2762                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2763                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2764                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2765                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2766                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2767                  * small race, here.
2768                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2769                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2770                  */
2771                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2772                 if (!memcg)
2773                         memcg = root_mem_cgroup;
2774                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2775                         rcu_read_unlock();
2776                         goto done;
2777                 }
2778                 if (consume_stock(memcg, nr_pages)) {
2779                         /*
2780                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2781                          * But considering how consume_stok works, it's not
2782                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2783                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2784                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2785                          * calling consume_stock().
2786                          */
2787                         rcu_read_unlock();
2788                         goto done;
2789                 }
2790                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2791                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2792                         rcu_read_unlock();
2793                         goto again;
2794                 }
2795                 rcu_read_unlock();
2796         }
2797
2798         do {
2799                 bool invoke_oom = oom && !nr_oom_retries;
2800
2801                 /* If killed, bypass charge */
2802                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2803                         css_put(&memcg->css);
2804                         goto bypass;
2805                 }
2806
2807                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch,
2808                                            nr_pages, invoke_oom);
2809                 switch (ret) {
2810                 case CHARGE_OK:
2811                         break;
2812                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2813                         batch = nr_pages;
2814                         css_put(&memcg->css);
2815                         memcg = NULL;
2816                         goto again;
2817                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2818                         css_put(&memcg->css);
2819                         goto nomem;
2820                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2821                         if (!oom || invoke_oom) {
2822                                 css_put(&memcg->css);
2823                                 goto nomem;
2824                         }
2825                         nr_oom_retries--;
2826                         break;
2827                 }
2828         } while (ret != CHARGE_OK);
2829
2830         if (batch > nr_pages)
2831                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2832         css_put(&memcg->css);
2833 done:
2834         *ptr = memcg;
2835         return 0;
2836 nomem:
2837         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2838                 *ptr = NULL;
2839                 return -ENOMEM;
2840         }
2841 bypass:
2842         *ptr = root_mem_cgroup;
2843         return -EINTR;
2844 }
2845
2846 /*
2847  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2848  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2849  * gotten by try_charge().
2850  */
2851 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2852                                        unsigned int nr_pages)
2853 {
2854         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2855                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2856
2857                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2858                 if (do_swap_account)
2859                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2860         }
2861 }
2862
2863 /*
2864  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2865  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2866  */
2867 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2868                                         unsigned int nr_pages)
2869 {
2870         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2871
2872         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2873                 return;
2874
2875         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2876         if (do_swap_account)
2877                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2878                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2879 }
2880
2881 /*
2882  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2883  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling css_tryget if
2884  * the mem_cgroup is used for charging. (dropping refcnt from swap can be
2885  * called against removed memcg.)
2886  */
2887 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2888 {
2889         /* ID 0 is unused ID */
2890         if (!id)
2891                 return NULL;
2892         return mem_cgroup_from_id(id);
2893 }
2894
2895 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2896 {
2897         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2898         struct page_cgroup *pc;
2899         unsigned short id;
2900         swp_entry_t ent;
2901
2902         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2903
2904         pc = lookup_page_cgroup(page);
2905         lock_page_cgroup(pc);
2906         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2907                 memcg = pc->mem_cgroup;
2908                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2909                         memcg = NULL;
2910         } else if (PageSwapCache(page)) {
2911                 ent.val = page_private(page);
2912                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2913                 rcu_read_lock();
2914                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2915                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2916                         memcg = NULL;
2917                 rcu_read_unlock();
2918         }
2919         unlock_page_cgroup(pc);
2920         return memcg;
2921 }
2922
2923 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2924                                        struct page *page,
2925                                        unsigned int nr_pages,
2926                                        enum charge_type ctype,
2927                                        bool lrucare)
2928 {
2929         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2930         struct zone *uninitialized_var(zone);
2931         struct lruvec *lruvec;
2932         bool was_on_lru = false;
2933         bool anon;
2934
2935         lock_page_cgroup(pc);
2936         VM_BUG_ON(PageCgroupUsed(pc));
2937         /*
2938          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2939          * accessed by any other context at this point.
2940          */
2941
2942         /*
2943          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2944          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2945          */
2946         if (lrucare) {
2947                 zone = page_zone(page);
2948                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2949                 if (PageLRU(page)) {
2950                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2951                         ClearPageLRU(page);
2952                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2953                         was_on_lru = true;
2954                 }
2955         }
2956
2957         pc->mem_cgroup = memcg;
2958         /*
2959          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2960          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2961          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2962          * before USED bit, we need memory barrier here.
2963          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2964          */
2965         smp_wmb();
2966         SetPageCgroupUsed(pc);
2967
2968         if (lrucare) {
2969                 if (was_on_lru) {
2970                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2971                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2972                         SetPageLRU(page);
2973                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2974                 }
2975                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2976         }
2977
2978         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2979                 anon = true;
2980         else
2981                 anon = false;
2982
2983         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2984         unlock_page_cgroup(pc);
2985
2986         /*
2987          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2988          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2989          * if they exceeds softlimit.
2990          */
2991         memcg_check_events(memcg, page);
2992 }
2993
2994 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2995
2996 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2997 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2998 {
2999         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
3000                 (memcg->kmem_account_flags & KMEM_ACCOUNTED_MASK);
3001 }
3002
3003 /*
3004  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
3005  * in the memcg_cache_params struct.
3006  */
3007 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
3008 {
3009         struct kmem_cache *cachep;
3010
3011         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
3012         cachep = p->root_cache;
3013         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
3014 }
3015
3016 #ifdef CONFIG_SLABINFO
3017 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3018                                     struct cftype *cft, struct seq_file *m)
3019 {
3020         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3021         struct memcg_cache_params *params;
3022
3023         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3024                 return -EIO;
3025
3026         print_slabinfo_header(m);
3027
3028         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3029         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
3030                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
3031         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3032
3033         return 0;
3034 }
3035 #endif
3036
3037 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
3038 {
3039         struct res_counter *fail_res;
3040         struct mem_cgroup *_memcg;
3041         int ret = 0;
3042
3043         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
3044         if (ret)
3045                 return ret;
3046
3047         _memcg = memcg;
3048         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp, size >> PAGE_SHIFT,
3049                                       &_memcg, oom_gfp_allowed(gfp));
3050
3051         if (ret == -EINTR)  {
3052                 /*
3053                  * __mem_cgroup_try_charge() chosed to bypass to root due to
3054                  * OOM kill or fatal signal.  Since our only options are to
3055                  * either fail the allocation or charge it to this cgroup, do
3056                  * it as a temporary condition. But we can't fail. From a
3057                  * kmem/slab perspective, the cache has already been selected,
3058                  * by mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
3059                  * our minds.
3060                  *
3061                  * This condition will only trigger if the task entered
3062                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed during
3063                  * __mem_cgroup_try_charge() above. Tasks that were already
3064                  * dying when the allocation triggers should have been already
3065                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
3066                  */
3067                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
3068                 if (do_swap_account)
3069                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
3070                                                   &fail_res);
3071                 ret = 0;
3072         } else if (ret)
3073                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
3074
3075         return ret;
3076 }
3077
3078 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
3079 {
3080         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
3081         if (do_swap_account)
3082                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
3083
3084         /* Not down to 0 */
3085         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
3086                 return;
3087
3088         /*
3089          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
3090          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
3091          * outliving the memcg existence.
3092          *
3093          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
3094          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
3095          */
3096         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
3097                 css_put(&memcg->css);
3098 }
3099
3100 void memcg_cache_list_add(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *cachep)
3101 {
3102         if (!memcg)
3103                 return;
3104
3105         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3106         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3107         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3108 }
3109
3110 /*
3111  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
3112  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
3113  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
3114  */
3115 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
3116 {
3117         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
3118 }
3119
3120 /*
3121  * This ends up being protected by the set_limit mutex, during normal
3122  * operation, because that is its main call site.
3123  *
3124  * But when we create a new cache, we can call this as well if its parent
3125  * is kmem-limited. That will have to hold set_limit_mutex as well.
3126  */
3127 int memcg_update_cache_sizes(struct mem_cgroup *memcg)
3128 {
3129         int num, ret;
3130
3131         num = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
3132                                 0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
3133         if (num < 0)
3134                 return num;
3135         /*
3136          * After this point, kmem_accounted (that we test atomically in
3137          * the beginning of this conditional), is no longer 0. This
3138          * guarantees only one process will set the following boolean
3139          * to true. We don't need test_and_set because we're protected
3140          * by the set_limit_mutex anyway.
3141          */
3142         memcg_kmem_set_activated(memcg);
3143
3144         ret = memcg_update_all_caches(num+1);
3145         if (ret) {
3146                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, num);
3147                 memcg_kmem_clear_activated(memcg);
3148                 return ret;
3149         }
3150
3151         memcg->kmemcg_id = num;
3152         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
3153         mutex_init(&memcg->slab_caches_mutex);
3154         return 0;
3155 }
3156
3157 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
3158 {
3159         ssize_t size;
3160         if (num_groups <= 0)
3161                 return 0;
3162
3163         size = 2 * num_groups;
3164         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
3165                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
3166         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
3167                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
3168
3169         return size;
3170 }
3171
3172 /*
3173  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
3174  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
3175  * calling this.
3176  */
3177 void memcg_update_array_size(int num)
3178 {
3179         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
3180                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
3181 }
3182
3183 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w);
3184
3185 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
3186 {
3187         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
3188
3189         VM_BUG_ON(!is_root_cache(s));
3190
3191         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
3192                 int i;
3193                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
3194
3195                 size *= sizeof(void *);
3196                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3197
3198                 s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3199                 if (!s->memcg_params) {
3200                         s->memcg_params = cur_params;
3201                         return -ENOMEM;
3202                 }
3203
3204                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3205
3206                 /*
3207                  * There is the chance it will be bigger than
3208                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3209                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3210                  * have a bigger array.
3211                  *
3212                  * But if that is the case, the data after
3213                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3214                  */
3215                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3216                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3217                                 continue;
3218                         s->memcg_params->memcg_caches[i] =
3219                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3220                 }
3221
3222                 /*
3223                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3224                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3225                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3226                  *
3227                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3228                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3229                  * anyway.
3230                  */
3231                 kfree(cur_params);
3232         }
3233         return 0;
3234 }
3235
3236 int memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3237                          struct kmem_cache *root_cache)
3238 {
3239         size_t size;
3240
3241         if (!memcg_kmem_enabled())
3242                 return 0;
3243
3244         if (!memcg) {
3245                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3246                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3247         } else
3248                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3249
3250         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3251         if (!s->memcg_params)
3252                 return -ENOMEM;
3253
3254         if (memcg) {
3255                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3256                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3257                 INIT_WORK(&s->memcg_params->destroy,
3258                                 kmem_cache_destroy_work_func);
3259         } else
3260                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3261
3262         return 0;
3263 }
3264
3265 void memcg_release_cache(struct kmem_cache *s)
3266 {
3267         struct kmem_cache *root;
3268         struct mem_cgroup *memcg;
3269         int id;
3270
3271         /*
3272          * This happens, for instance, when a root cache goes away before we
3273          * add any memcg.
3274          */
3275         if (!s->memcg_params)
3276                 return;
3277
3278         if (s->memcg_params->is_root_cache)
3279                 goto out;
3280
3281         memcg = s->memcg_params->memcg;
3282         id  = memcg_cache_id(memcg);
3283
3284         root = s->memcg_params->root_cache;
3285         root->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3286
3287         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3288         list_del(&s->memcg_params->list);
3289         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3290
3291         css_put(&memcg->css);
3292 out:
3293         kfree(s->memcg_params);
3294 }
3295
3296 /*
3297  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3298  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3299  * enqueing new caches to be created.
3300  *
3301  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3302  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3303  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3304  * objects during debug.
3305  *
3306  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3307  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3308  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3309  * cache again, failing at the same point.
3310  *
3311  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3312  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3313  * inside the following two functions.
3314  */
3315 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3316 {
3317         VM_BUG_ON(!current->mm);
3318         current->memcg_kmem_skip_account++;
3319 }
3320
3321 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3322 {
3323         VM_BUG_ON(!current->mm);
3324         current->memcg_kmem_skip_account--;
3325 }
3326
3327 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w)
3328 {
3329         struct kmem_cache *cachep;
3330         struct memcg_cache_params *p;
3331
3332         p = container_of(w, struct memcg_cache_params, destroy);
3333
3334         cachep = memcg_params_to_cache(p);
3335
3336         /*
3337          * If we get down to 0 after shrink, we could delete right away.
3338          * However, memcg_release_pages() already puts us back in the workqueue
3339          * in that case. If we proceed deleting, we'll get a dangling
3340          * reference, and removing the object from the workqueue in that case
3341          * is unnecessary complication. We are not a fast path.
3342          *
3343          * Note that this case is fundamentally different from racing with
3344          * shrink_slab(): if memcg_cgroup_destroy_cache() is called in
3345          * kmem_cache_shrink, not only we would be reinserting a dead cache
3346          * into the queue, but doing so from inside the worker racing to
3347          * destroy it.
3348          *
3349          * So if we aren't down to zero, we'll just schedule a worker and try
3350          * again
3351          */
3352         if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) != 0) {
3353                 kmem_cache_shrink(cachep);
3354                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
3355                         return;
3356         } else
3357                 kmem_cache_destroy(cachep);
3358 }
3359
3360 void mem_cgroup_destroy_cache(struct kmem_cache *cachep)
3361 {
3362         if (!cachep->memcg_params->dead)
3363                 return;
3364
3365         /*
3366          * There are many ways in which we can get here.
3367          *
3368          * We can get to a memory-pressure situation while the delayed work is
3369          * still pending to run. The vmscan shrinkers can then release all
3370          * cache memory and get us to destruction. If this is the case, we'll
3371          * be executed twice, which is a bug (the second time will execute over
3372          * bogus data). In this case, cancelling the work should be fine.
3373          *
3374          * But we can also get here from the worker itself, if
3375          * kmem_cache_shrink is enough to shake all the remaining objects and
3376          * get the page count to 0. In this case, we'll deadlock if we try to
3377          * cancel the work (the worker runs with an internal lock held, which
3378          * is the same lock we would hold for cancel_work_sync().)
3379          *
3380          * Since we can't possibly know who got us here, just refrain from
3381          * running if there is already work pending
3382          */
3383         if (work_pending(&cachep->memcg_params->destroy))
3384                 return;
3385         /*
3386          * We have to defer the actual destroying to a workqueue, because
3387          * we might currently be in a context that cannot sleep.
3388          */
3389         schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3390 }
3391
3392 /*
3393  * This lock protects updaters, not readers. We want readers to be as fast as
3394  * they can, and they will either see NULL or a valid cache value. Our model
3395  * allow them to see NULL, in which case the root memcg will be selected.
3396  *
3397  * We need this lock because multiple allocations to the same cache from a non
3398  * will span more than one worker. Only one of them can create the cache.
3399  */
3400 static DEFINE_MUTEX(memcg_cache_mutex);
3401
3402 /*
3403  * Called with memcg_cache_mutex held
3404  */
3405 static struct kmem_cache *kmem_cache_dup(struct mem_cgroup *memcg,
3406                                          struct kmem_cache *s)
3407 {
3408         struct kmem_cache *new;
3409         static char *tmp_name = NULL;
3410
3411         lockdep_assert_held(&memcg_cache_mutex);
3412
3413         /*
3414          * kmem_cache_create_memcg duplicates the given name and
3415          * cgroup_name for this name requires RCU context.
3416          * This static temporary buffer is used to prevent from
3417          * pointless shortliving allocation.
3418          */
3419         if (!tmp_name) {
3420                 tmp_name = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3421                 if (!tmp_name)
3422                         return NULL;
3423         }
3424
3425         rcu_read_lock();
3426         snprintf(tmp_name, PATH_MAX, "%s(%d:%s)", s->name,
3427                          memcg_cache_id(memcg), cgroup_name(memcg->css.cgroup));
3428         rcu_read_unlock();
3429
3430         new = kmem_cache_create_memcg(memcg, tmp_name, s->object_size, s->align,
3431                                       (s->flags & ~SLAB_PANIC), s->ctor, s);
3432
3433         if (new)
3434                 new->allocflags |= __GFP_KMEMCG;
3435
3436         return new;
3437 }
3438
3439 static struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3440                                                   struct kmem_cache *cachep)
3441 {
3442         struct kmem_cache *new_cachep;
3443         int idx;
3444
3445         BUG_ON(!memcg_can_account_kmem(memcg));
3446
3447         idx = memcg_cache_id(memcg);
3448
3449         mutex_lock(&memcg_cache_mutex);
3450         new_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, idx);
3451         if (new_cachep) {
3452                 css_put(&memcg->css);
3453                 goto out;
3454         }
3455
3456         new_cachep = kmem_cache_dup(memcg, cachep);
3457         if (new_cachep == NULL) {
3458                 new_cachep = cachep;
3459                 css_put(&memcg->css);
3460                 goto out;
3461         }
3462
3463         atomic_set(&new_cachep->memcg_params->nr_pages , 0);
3464
3465         cachep->memcg_params->memcg_caches[idx] = new_cachep;
3466         /*
3467          * the readers won't lock, make sure everybody sees the updated value,
3468          * so they won't put stuff in the queue again for no reason
3469          */
3470         wmb();
3471 out:
3472         mutex_unlock(&memcg_cache_mutex);
3473         return new_cachep;
3474 }
3475
3476 void kmem_cache_destroy_memcg_children(struct kmem_cache *s)
3477 {
3478         struct kmem_cache *c;
3479         int i;
3480
3481         if (!s->memcg_params)
3482                 return;
3483         if (!s->memcg_params->is_root_cache)
3484                 return;
3485
3486         /*
3487          * If the cache is being destroyed, we trust that there is no one else
3488          * requesting objects from it. Even if there are, the sanity checks in
3489          * kmem_cache_destroy should caught this ill-case.
3490          *
3491          * Still, we don't want anyone else freeing memcg_caches under our
3492          * noses, which can happen if a new memcg comes to life. As usual,
3493          * we'll take the set_limit_mutex to protect ourselves against this.
3494          */
3495         mutex_lock(&set_limit_mutex);
3496         for_each_memcg_cache_index(i) {
3497                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3498                 if (!c)
3499                         continue;
3500
3501                 /*
3502                  * We will now manually delete the caches, so to avoid races
3503                  * we need to cancel all pending destruction workers and
3504                  * proceed with destruction ourselves.
3505                  *
3506                  * kmem_cache_destroy() will call kmem_cache_shrink internally,
3507                  * and that could spawn the workers again: it is likely that
3508                  * the cache still have active pages until this very moment.
3509                  * This would lead us back to mem_cgroup_destroy_cache.
3510                  *
3511                  * But that will not execute at all if the "dead" flag is not
3512                  * set, so flip it down to guarantee we are in control.
3513                  */
3514                 c->memcg_params->dead = false;
3515                 cancel_work_sync(&c->memcg_params->destroy);
3516                 kmem_cache_destroy(c);
3517         }
3518         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3519 }
3520
3521 struct create_work {
3522         struct mem_cgroup *memcg;
3523         struct kmem_cache *cachep;
3524         struct work_struct work;
3525 };
3526
3527 static void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3528 {
3529         struct kmem_cache *cachep;
3530         struct memcg_cache_params *params;
3531
3532         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3533                 return;
3534
3535         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3536         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3537                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3538                 cachep->memcg_params->dead = true;
3539                 schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3540         }
3541         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3542 }
3543
3544 static void memcg_create_cache_work_func(struct work_struct *w)
3545 {
3546         struct create_work *cw;
3547
3548         cw = container_of(w, struct create_work, work);
3549         memcg_create_kmem_cache(cw->memcg, cw->cachep);
3550         kfree(cw);
3551 }
3552
3553 /*
3554  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3555  */
3556 static void __memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3557                                          struct kmem_cache *cachep)
3558 {
3559         struct create_work *cw;
3560
3561         cw = kmalloc(sizeof(struct create_work), GFP_NOWAIT);
3562         if (cw == NULL) {
3563                 css_put(&memcg->css);
3564                 return;
3565         }
3566
3567         cw->memcg = memcg;
3568         cw->cachep = cachep;
3569
3570         INIT_WORK(&cw->work, memcg_create_cache_work_func);
3571         schedule_work(&cw->work);
3572 }
3573
3574 static void memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3575                                        struct kmem_cache *cachep)
3576 {
3577         /*
3578          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3579          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3580          * in __memcg_create_cache_enqueue will recurse.
3581          *
3582          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3583          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3584          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3585          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3586          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3587          */
3588         memcg_stop_kmem_account();
3589         __memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3590         memcg_resume_kmem_account();
3591 }
3592 /*
3593  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3594  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3595  *
3596  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3597  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3598  * in a workqueue.
3599  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3600  * the original cache.
3601  *
3602  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3603  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3604  */
3605 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3606                                           gfp_t gfp)
3607 {
3608         struct mem_cgroup *memcg;
3609         int idx;
3610
3611         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3612         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3613
3614         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3615                 return cachep;
3616
3617         rcu_read_lock();
3618         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3619
3620         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3621                 goto out;
3622
3623         idx = memcg_cache_id(memcg);
3624
3625         /*
3626          * barrier to mare sure we're always seeing the up to date value.  The
3627          * code updating memcg_caches will issue a write barrier to match this.
3628          */
3629         read_barrier_depends();
3630         if (likely(cache_from_memcg_idx(cachep, idx))) {
3631                 cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, idx);
3632                 goto out;
3633         }
3634
3635         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3636         if (!css_tryget(&memcg->css))
3637                 goto out;
3638         rcu_read_unlock();
3639
3640         /*
3641          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3642          * context), we could be be predictable and return right away.
3643          * This would guarantee that the allocation being performed
3644          * already belongs in the new cache.
3645          *
3646          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3647          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3648          * kmem_cache_dup, this means no further allocation could happen
3649          * with the slab_mutex held.
3650          *
3651          * Also, because cache creation issue get_online_cpus(), this
3652          * creates a lock chain: memcg_slab_mutex -> cpu_hotplug_mutex,
3653          * that ends up reversed during cpu hotplug. (cpuset allocates
3654          * a bunch of GFP_KERNEL memory during cpuup). Due to all that,
3655          * better to defer everything.
3656          */
3657         memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3658         return cachep;
3659 out:
3660         rcu_read_unlock();
3661         return cachep;
3662 }
3663 EXPORT_SYMBOL(__memcg_kmem_get_cache);
3664
3665 /*
3666  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3667  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3668  * need a further commit step to do the final arrangements.
3669  *
3670  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3671  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3672  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3673  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3674  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3675  * the compiled-out case as well.
3676  *
3677  * Returning true means the allocation is possible.
3678  */
3679 bool
3680 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3681 {
3682         struct mem_cgroup *memcg;
3683         int ret;
3684
3685         *_memcg = NULL;
3686
3687         /*
3688          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3689          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3690          * check here, since direct calls to the page allocator that are marked
3691          * with GFP_KMEMCG only happen outside memcg core. We are mostly
3692          * concerned with cache allocations, and by having this test at
3693          * memcg_kmem_get_cache, we are already able to relay the allocation to
3694          * the root cache and bypass the memcg cache altogether.
3695          *
3696          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3697          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3698          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3699          * the SLUB allocator:
3700          *
3701          *      memcg_stop_kmem_account();
3702          *      kmalloc(<large_number>)
3703          *      memcg_resume_kmem_account();
3704          *
3705          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3706          * since it will drive us directly to this function without passing
3707          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3708          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3709          * cache arrays. We bring this test here.
3710          */
3711         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3712                 return true;
3713
3714         memcg = try_get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3715
3716         /*
3717          * very rare case described in mem_cgroup_from_task. Unfortunately there
3718          * isn't much we can do without complicating this too much, and it would
3719          * be gfp-dependent anyway. Just let it go
3720          */
3721         if (unlikely(!memcg))
3722                 return true;
3723
3724         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3725                 css_put(&memcg->css);
3726                 return true;
3727         }
3728
3729         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3730         if (!ret)
3731                 *_memcg = memcg;
3732
3733         css_put(&memcg->css);
3734         return (ret == 0);
3735 }
3736
3737 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3738                               int order)
3739 {
3740         struct page_cgroup *pc;
3741
3742         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3743
3744         /* The page allocation failed. Revert */
3745         if (!page) {
3746                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3747                 return;
3748         }
3749
3750         pc = lookup_page_cgroup(page);
3751         lock_page_cgroup(pc);
3752         pc->mem_cgroup = memcg;
3753         SetPageCgroupUsed(pc);
3754         unlock_page_cgroup(pc);
3755 }
3756
3757 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3758 {
3759         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3760         struct page_cgroup *pc;
3761
3762
3763         pc = lookup_page_cgroup(page);
3764         /*
3765          * Fast unlocked return. Theoretically might have changed, have to
3766          * check again after locking.
3767          */
3768         if (!PageCgroupUsed(pc))
3769                 return;
3770
3771         lock_page_cgroup(pc);
3772         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3773                 memcg = pc->mem_cgroup;
3774                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3775         }
3776         unlock_page_cgroup(pc);
3777
3778         /*
3779          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3780          * is a valid allocation
3781          */
3782         if (!memcg)
3783                 return;
3784
3785         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3786         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3787 }
3788 #else
3789 static inline void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3790 {
3791 }
3792 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3793
3794 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3795
3796 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
3797 /*
3798  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3799  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3800  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3801  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3802  */
3803 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3804 {
3805         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3806         struct page_cgroup *pc;
3807         struct mem_cgroup *memcg;
3808         int i;
3809
3810         if (mem_cgroup_disabled())
3811                 return;
3812
3813         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3814         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3815                 pc = head_pc + i;
3816                 pc->mem_cgroup = memcg;
3817                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
3818                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
3819         }
3820         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3821                        HPAGE_PMD_NR);
3822 }
3823 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3824
3825 static inline
3826 void mem_cgroup_move_account_page_stat(struct mem_cgroup *from,
3827                                         struct mem_cgroup *to,
3828                                         unsigned int nr_pages,
3829                                         enum mem_cgroup_stat_index idx)
3830 {
3831         /* Update stat data for mem_cgroup */
3832         preempt_disable();
3833         __this_cpu_sub(from->stat->count[idx], nr_pages);
3834         __this_cpu_add(to->stat->count[idx], nr_pages);
3835         preempt_enable();
3836 }
3837
3838 /**
3839  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3840  * @page: the page
3841  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3842  * @pc: page_cgroup of the page.
3843  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3844  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3845  *
3846  * The caller must confirm following.
3847  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3848  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3849  *
3850  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3851  * from old cgroup.
3852  */
3853 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3854                                    unsigned int nr_pages,
3855                                    struct page_cgroup *pc,
3856                                    struct mem_cgroup *from,
3857                                    struct mem_cgroup *to)
3858 {
3859         unsigned long flags;
3860         int ret;
3861         bool anon = PageAnon(page);
3862
3863         VM_BUG_ON(from == to);
3864         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
3865         /*
3866          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3867          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3868          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3869          * hold it.
3870          */
3871         ret = -EBUSY;
3872         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3873                 goto out;
3874
3875         lock_page_cgroup(pc);
3876
3877         ret = -EINVAL;
3878         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3879                 goto unlock;
3880
3881         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3882
3883         if (!anon && page_mapped(page))
3884                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3885                         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
3886
3887         if (PageWriteback(page))
3888                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3889                         MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3890
3891         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, anon, -nr_pages);
3892
3893         /* caller should have done css_get */
3894         pc->mem_cgroup = to;
3895         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, anon, nr_pages);
3896         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3897         ret = 0;
3898 unlock:
3899         unlock_page_cgroup(pc);
3900         /*
3901          * check events
3902          */
3903         memcg_check_events(to, page);
3904         memcg_check_events(from, page);
3905 out:
3906         return ret;
3907 }
3908
3909 /**
3910  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3911  * @page: the page to move
3912  * @pc: page_cgroup of the page
3913  * @child: page's cgroup
3914  *
3915  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3916  * parent (aka use_hierarchy==0).
3917  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3918  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3919  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3920  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3921  * on the next attempt and the call should be retried later.
3922  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3923  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3924  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3925  * LRU or vanish.
3926  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3927  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3928  * disappear in the next attempt.
3929  */
3930 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3931                                   struct page_cgroup *pc,
3932                                   struct mem_cgroup *child)
3933 {
3934         struct mem_cgroup *parent;
3935         unsigned int nr_pages;
3936         unsigned long uninitialized_var(flags);
3937         int ret;
3938
3939         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3940
3941         ret = -EBUSY;
3942         if (!get_page_unless_zero(page))
3943                 goto out;
3944         if (isolate_lru_page(page))
3945                 goto put;
3946
3947         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3948
3949         parent = parent_mem_cgroup(child);
3950         /*
3951          * If no parent, move charges to root cgroup.
3952          */
3953         if (!parent)
3954                 parent = root_mem_cgroup;
3955
3956         if (nr_pages > 1) {
3957                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
3958                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3959         }
3960
3961         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3962                                 pc, child, parent);
3963         if (!ret)
3964                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3965
3966         if (nr_pages > 1)
3967                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3968         putback_lru_page(page);
3969 put:
3970         put_page(page);
3971 out:
3972         return ret;
3973 }
3974
3975 /*
3976  * Charge the memory controller for page usage.
3977  * Return
3978  * 0 if the charge was successful
3979  * < 0 if the cgroup is over its limit
3980  */
3981 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
3982                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
3983 {
3984         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3985         unsigned int nr_pages = 1;
3986         bool oom = true;
3987         int ret;
3988
3989         if (PageTransHuge(page)) {
3990                 nr_pages <<= compound_order(page);
3991                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
3992                 /*
3993                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
3994                  * fault handler will fall back to regular pages.
3995                  */
3996                 oom = false;
3997         }
3998
3999         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
4000         if (ret == -ENOMEM)
4001                 return ret;
4002         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
4003         return 0;
4004 }
4005
4006 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
4007                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
4008 {
4009         if (mem_cgroup_disabled())
4010                 return 0;
4011         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
4012         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
4013         VM_BUG_ON(!mm);
4014         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
4015                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4016 }
4017
4018 /*
4019  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
4020  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
4021  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
4022  * "commit()" or removed by "cancel()"
4023  */
4024 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
4025                                           struct page *page,
4026                                           gfp_t mask,
4027                                           struct mem_cgroup **memcgp)
4028 {
4029         struct mem_cgroup *memcg;
4030         struct page_cgroup *pc;
4031         int ret;
4032
4033         pc = lookup_page_cgroup(page);
4034         /*
4035          * Every swap fault against a single page tries to charge the
4036          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
4037          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
4038          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
4039          * in turn serializes uncharging.
4040          */
4041         if (PageCgroupUsed(pc))
4042                 return 0;
4043         if (!do_swap_account)
4044                 goto charge_cur_mm;
4045         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
4046         if (!memcg)
4047                 goto charge_cur_mm;
4048         *memcgp = memcg;
4049         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
4050         css_put(&memcg->css);
4051         if (ret == -EINTR)
4052                 ret = 0;
4053         return ret;
4054 charge_cur_mm:
4055         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
4056         if (ret == -EINTR)
4057                 ret = 0;
4058         return ret;
4059 }
4060
4061 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
4062                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
4063 {
4064         *memcgp = NULL;
4065         if (mem_cgroup_disabled())
4066                 return 0;
4067         /*
4068          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
4069          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
4070          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
4071          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
4072          */
4073         if (!PageSwapCache(page)) {
4074                 int ret;
4075
4076                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
4077                 if (ret == -EINTR)
4078                         ret = 0;
4079                 return ret;
4080         }
4081         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
4082 }
4083
4084 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
4085 {
4086         if (mem_cgroup_disabled())
4087                 return;
4088         if (!memcg)
4089                 return;
4090         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
4091 }
4092
4093 static void
4094 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
4095                                         enum charge_type ctype)
4096 {
4097         if (mem_cgroup_disabled())
4098                 return;
4099         if (!memcg)
4100                 return;
4101
4102         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
4103         /*
4104          * Now swap is on-memory. This means this page may be
4105          * counted both as mem and swap....double count.
4106          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
4107          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
4108          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
4109          */
4110         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
4111                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
4112                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
4113         }
4114 }
4115
4116 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
4117                                      struct mem_cgroup *memcg)
4118 {
4119         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
4120                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4121 }
4122
4123 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
4124                                 gfp_t gfp_mask)
4125 {
4126         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4127         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4128         int ret;
4129
4130         if (mem_cgroup_disabled())
4131                 return 0;
4132         if (PageCompound(page))
4133                 return 0;
4134
4135         if (!PageSwapCache(page))
4136                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
4137         else { /* page is swapcache/shmem */
4138                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
4139                                                      gfp_mask, &memcg);
4140                 if (!ret)
4141                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
4142         }
4143         return ret;
4144 }
4145
4146 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
4147                                    unsigned int nr_pages,
4148                                    const enum charge_type ctype)
4149 {
4150         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
4151         bool uncharge_memsw = true;
4152
4153         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
4154         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
4155                 uncharge_memsw = false;
4156
4157         batch = &current->memcg_batch;
4158         /*
4159          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
4160          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
4161          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
4162          */
4163         if (!batch->memcg)
4164                 batch->memcg = memcg;
4165         /*
4166          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
4167          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
4168          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
4169          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
4170          * because we want to do uncharge as soon as possible.
4171          */
4172
4173         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
4174                 goto direct_uncharge;
4175
4176         if (nr_pages > 1)
4177                 goto direct_uncharge;
4178
4179         /*
4180          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
4181          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
4182          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
4183          */
4184         if (batch->memcg != memcg)
4185                 goto direct_uncharge;
4186         /* remember freed charge and uncharge it later */
4187         batch->nr_pages++;
4188         if (uncharge_memsw)
4189                 batch->memsw_nr_pages++;
4190         return;
4191 direct_uncharge:
4192         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
4193         if (uncharge_memsw)
4194                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
4195         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
4196                 memcg_oom_recover(memcg);
4197 }
4198
4199 /*
4200  * uncharge if !page_mapped(page)
4201  */
4202 static struct mem_cgroup *
4203 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
4204                              bool end_migration)
4205 {
4206         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4207         unsigned int nr_pages = 1;
4208         struct page_cgroup *pc;
4209         bool anon;
4210
4211         if (mem_cgroup_disabled())
4212                 return NULL;
4213
4214         if (PageTransHuge(page)) {
4215                 nr_pages <<= compound_order(page);
4216                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
4217         }
4218         /*
4219          * Check if our page_cgroup is valid
4220          */
4221         pc = lookup_page_cgroup(page);
4222         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
4223                 return NULL;
4224
4225         lock_page_cgroup(pc);
4226
4227         memcg = pc->mem_cgroup;
4228
4229         if (!PageCgroupUsed(pc))
4230                 goto unlock_out;
4231
4232         anon = PageAnon(page);
4233
4234         switch (ctype) {
4235         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
4236                 /*
4237                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
4238                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
4239                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
4240                  */
4241                 anon = true;
4242                 /* fallthrough */
4243         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
4244                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
4245                 if (page_mapped(page))
4246                         goto unlock_out;
4247                 /*
4248                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
4249                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
4250                  * unused post-migration page and so it has to call
4251                  * here with the migration bit still set.  See the
4252                  * res_counter handling below.
4253                  */
4254                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
4255                         goto unlock_out;
4256                 break;
4257         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
4258                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
4259                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
4260                                 goto unlock_out;
4261                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
4262                                 goto unlock_out;
4263                 break;
4264         default:
4265                 break;
4266         }
4267
4268         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, -nr_pages);
4269
4270         ClearPageCgroupUsed(pc);
4271         /*
4272          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
4273          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
4274          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
4275          * special functions.
4276          */
4277
4278         unlock_page_cgroup(pc);
4279         /*
4280          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
4281          * will never be freed, so it's safe to call css_get().
4282          */
4283         memcg_check_events(memcg, page);
4284         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
4285                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
4286                 css_get(&memcg->css);
4287         }
4288         /*
4289          * Migration does not charge the res_counter for the
4290          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
4291          * page that is unused after the migration.
4292          */
4293         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
4294                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
4295
4296         return memcg;
4297
4298 unlock_out:
4299         unlock_page_cgroup(pc);
4300         return NULL;
4301 }
4302
4303 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
4304 {
4305         /* early check. */
4306         if (page_mapped(page))
4307                 return;
4308         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
4309         /*
4310          * If the page is in swap cache, uncharge should be deferred
4311          * to the swap path, which also properly accounts swap usage
4312          * and handles memcg lifetime.
4313          *
4314          * Note that this check is not stable and reclaim may add the
4315          * page to swap cache at any time after this.  However, if the
4316          * page is not in swap cache by the time page->mapcount hits
4317          * 0, there won't be any page table references to the swap
4318          * slot, and reclaim will free it and not actually write the
4319          * page to disk.
4320          */
4321         if (PageSwapCache(page))
4322                 return;
4323         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
4324 }
4325
4326 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
4327 {
4328         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
4329         VM_BUG_ON(page->mapping);
4330         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
4331 }
4332
4333 /*
4334  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
4335  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
4336  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
4337  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
4338  * This may be called prural(2) times in a context,
4339  */
4340
4341 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
4342 {
4343         current->memcg_batch.do_batch++;
4344         /* We can do nest. */
4345         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
4346                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
4347                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
4348                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
4349         }
4350 }
4351
4352 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
4353 {
4354         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
4355
4356         if (!batch->do_batch)
4357                 return;
4358
4359         batch->do_batch--;
4360         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
4361                 return;
4362
4363         if (!batch->memcg)
4364                 return;
4365         /*
4366          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
4367          * bacause we hide charges behind us.
4368          */
4369         if (batch->nr_pages)
4370                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
4371                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
4372         if (batch->memsw_nr_pages)
4373                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
4374                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
4375         memcg_oom_recover(batch->memcg);
4376         /* forget this pointer (for sanity check) */
4377         batch->memcg = NULL;
4378 }
4379
4380 #ifdef CONFIG_SWAP
4381 /*
4382  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
4383  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
4384  */
4385 void
4386 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
4387 {
4388         struct mem_cgroup *memcg;
4389         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
4390
4391         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
4392                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
4393
4394         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
4395
4396         /*
4397          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
4398          * css_get() was called in uncharge().
4399          */
4400         if (do_swap_account && swapout && memcg)
4401                 swap_cgroup_record(ent, mem_cgroup_id(memcg));
4402 }
4403 #endif
4404
4405 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4406 /*
4407  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
4408  * uncharge "memsw" account.
4409  */
4410 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
4411 {
4412         struct mem_cgroup *memcg;
4413         unsigned short id;
4414
4415         if (!do_swap_account)
4416                 return;
4417
4418         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
4419         rcu_read_lock();
4420         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
4421         if (memcg) {
4422                 /*
4423                  * We uncharge this because swap is freed.
4424                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
4425                  */
4426                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4427                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
4428                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
4429                 css_put(&memcg->css);
4430         }
4431         rcu_read_unlock();
4432 }
4433
4434 /**
4435  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
4436  * @entry: swap entry to be moved
4437  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
4438  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
4439  *
4440  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
4441  * as the mem_cgroup's id of @from.
4442  *
4443  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
4444  *
4445  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
4446  * both res and memsw, and called css_get().
4447  */
4448 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4449                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4450 {
4451         unsigned short old_id, new_id;
4452
4453         old_id = mem_cgroup_id(from);
4454         new_id = mem_cgroup_id(to);
4455
4456         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
4457                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
4458                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
4459                 /*
4460                  * This function is only called from task migration context now.
4461                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
4462                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
4463                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
4464                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
4465                  * refcount of @to might be decreased to 0.
4466                  *
4467                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
4468                  * alive, so we can just call css_get().
4469                  */
4470                 css_get(&to->css);
4471                 return 0;
4472         }
4473         return -EINVAL;
4474 }
4475 #else
4476 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4477                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4478 {
4479         return -EINVAL;
4480 }
4481 #endif
4482
4483 /*
4484  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
4485  * page belongs to.
4486  */
4487 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
4488                                   struct mem_cgroup **memcgp)
4489 {
4490         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4491         unsigned int nr_pages = 1;
4492         struct page_cgroup *pc;
4493         enum charge_type ctype;
4494
4495         *memcgp = NULL;
4496
4497         if (mem_cgroup_disabled())
4498                 return;
4499
4500         if (PageTransHuge(page))
4501                 nr_pages <<= compound_order(page);
4502
4503         pc = lookup_page_cgroup(page);
4504         lock_page_cgroup(pc);
4505         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4506                 memcg = pc->mem_cgroup;
4507                 css_get(&memcg->css);
4508                 /*
4509                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
4510                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
4511                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
4512                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
4513                  * until end_migration() is called
4514                  *
4515                  * Corner Case Thinking
4516                  * A)
4517                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
4518                  * while migration was ongoing.
4519                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
4520                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
4521                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
4522                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
4523                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
4524                  *
4525                  * B)
4526                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
4527                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
4528                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
4529                  * without charging it again.
4530                  *
4531                  * C)
4532                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
4533                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
4534                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
4535                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
4536                  */
4537                 if (PageAnon(page))
4538                         SetPageCgroupMigration(pc);
4539         }
4540         unlock_page_cgroup(pc);
4541         /*
4542          * If the page is not charged at this point,
4543          * we return here.
4544          */
4545         if (!memcg)
4546                 return;
4547
4548         *memcgp = memcg;
4549         /*
4550          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
4551          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
4552          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
4553          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
4554          */
4555         if (PageAnon(page))
4556                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
4557         else
4558                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4559         /*
4560          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
4561          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
4562          * old one and only one page is going to be left afterwards.
4563          */
4564         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, nr_pages, ctype, false);
4565 }
4566
4567 /* remove redundant charge if migration failed*/
4568 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
4569         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
4570 {
4571         struct page *used, *unused;
4572         struct page_cgroup *pc;
4573         bool anon;
4574
4575         if (!memcg)
4576                 return;
4577
4578         if (!migration_ok) {
4579                 used = oldpage;
4580                 unused = newpage;
4581         } else {
4582                 used = newpage;
4583                 unused = oldpage;
4584         }
4585         anon = PageAnon(used);
4586         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
4587                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
4588                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
4589                                      true);
4590         css_put(&memcg->css);
4591         /*
4592          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
4593          * of the page goes down to zero, temporarly.
4594          * Clear the flag and check the page should be charged.
4595          */
4596         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4597         lock_page_cgroup(pc);
4598         ClearPageCgroupMigration(pc);
4599         unlock_page_cgroup(pc);
4600
4601         /*
4602          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
4603          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
4604          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
4605          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
4606          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
4607          * check. (see prepare_charge() also)
4608          */
4609         if (anon)
4610                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
4611 }
4612
4613 /*
4614  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
4615  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
4616  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
4617  */
4618 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
4619                                   struct page *newpage)
4620 {
4621         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4622         struct page_cgroup *pc;
4623         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4624
4625         if (mem_cgroup_disabled())
4626                 return;
4627
4628         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4629         /* fix accounting on old pages */
4630         lock_page_cgroup(pc);
4631         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4632                 memcg = pc->mem_cgroup;
4633                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, oldpage, false, -1);
4634                 ClearPageCgroupUsed(pc);
4635         }
4636         unlock_page_cgroup(pc);
4637
4638         /*
4639          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
4640          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
4641          */
4642         if (!memcg)
4643                 return;
4644         /*
4645          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
4646          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
4647          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
4648          */
4649         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
4650 }
4651
4652 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4653 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
4654 {
4655         struct page_cgroup *pc;
4656
4657         pc = lookup_page_cgroup(page);
4658         /*
4659          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
4660          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
4661          * or when mem_cgroup_disabled().
4662          */
4663         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
4664                 return pc;
4665         return NULL;
4666 }
4667
4668 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
4669 {
4670         if (mem_cgroup_disabled())
4671                 return false;
4672
4673         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
4674 }
4675
4676 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
4677 {
4678         struct page_cgroup *pc;
4679
4680         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
4681         if (pc) {
4682                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
4683                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
4684         }
4685 }
4686 #endif
4687
4688 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4689                                 unsigned long long val)
4690 {
4691         int retry_count;
4692         u64 memswlimit, memlimit;
4693         int ret = 0;
4694         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4695         u64 curusage, oldusage;
4696         int enlarge;
4697
4698         /*
4699          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
4700          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
4701          * of # of children which we should visit in this loop.
4702          */
4703         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
4704
4705         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4706
4707         enlarge = 0;
4708         while (retry_count) {
4709                 if (signal_pending(current)) {
4710                         ret = -EINTR;
4711                         break;
4712                 }
4713                 /*
4714                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4715                  * open coded manner. You see what this really does.
4716                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4717                  */
4718                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4719                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4720                 if (memswlimit < val) {
4721                         ret = -EINVAL;
4722                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4723                         break;
4724                 }
4725
4726                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4727                 if (memlimit < val)
4728                         enlarge = 1;
4729
4730                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
4731                 if (!ret) {
4732                         if (memswlimit == val)
4733                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4734                         else
4735                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4736                 }
4737                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4738
4739                 if (!ret)
4740                         break;
4741
4742                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4743                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4744                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4745                 /* Usage is reduced ? */
4746                 if (curusage >= oldusage)
4747                         retry_count--;
4748                 else
4749                         oldusage = curusage;
4750         }
4751         if (!ret && enlarge)
4752                 memcg_oom_recover(memcg);
4753
4754         return ret;
4755 }
4756
4757 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4758                                         unsigned long long val)
4759 {
4760         int retry_count;
4761         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
4762         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4763         int ret = -EBUSY;
4764         int enlarge = 0;
4765
4766         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
4767         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4768         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4769         while (retry_count) {
4770                 if (signal_pending(current)) {
4771                         ret = -EINTR;
4772                         break;
4773                 }
4774                 /*
4775                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4776                  * open coded manner. You see what this really does.
4777                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4778                  */
4779                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4780                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4781                 if (memlimit > val) {
4782                         ret = -EINVAL;
4783                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4784                         break;
4785                 }
4786                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4787                 if (memswlimit < val)
4788                         enlarge = 1;
4789                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
4790                 if (!ret) {
4791                         if (memlimit == val)
4792                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4793                         else
4794                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4795                 }
4796                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4797
4798                 if (!ret)
4799                         break;
4800
4801                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4802                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
4803                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4804                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4805                 /* Usage is reduced ? */
4806                 if (curusage >= oldusage)
4807                         retry_count--;
4808                 else
4809                         oldusage = curusage;
4810         }
4811         if (!ret && enlarge)
4812                 memcg_oom_recover(memcg);
4813         return ret;
4814 }
4815
4816 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
4817                                             gfp_t gfp_mask,
4818                                             unsigned long *total_scanned)
4819 {
4820         unsigned long nr_reclaimed = 0;
4821         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
4822         unsigned long reclaimed;
4823         int loop = 0;
4824         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
4825         unsigned long long excess;
4826         unsigned long nr_scanned;
4827
4828         if (order > 0)
4829                 return 0;
4830
4831         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
4832         /*
4833          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
4834          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
4835          * pressure
4836          */
4837         do {
4838                 if (next_mz)
4839                         mz = next_mz;
4840                 else
4841                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4842                 if (!mz)
4843                         break;
4844
4845                 nr_scanned = 0;
4846                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
4847                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
4848                 nr_reclaimed += reclaimed;
4849                 *total_scanned += nr_scanned;
4850                 spin_lock(&mctz->lock);
4851
4852                 /*
4853                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
4854                  * it is time to move on to the next cgroup
4855                  */
4856                 next_mz = NULL;
4857                 if (!reclaimed) {
4858                         do {
4859                                 /*
4860                                  * Loop until we find yet another one.
4861                                  *
4862                                  * By the time we get the soft_limit lock
4863                                  * again, someone might have aded the
4864                                  * group back on the RB tree. Iterate to
4865                                  * make sure we get a different mem.
4866                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
4867                                  * NULL if no other cgroup is present on
4868                                  * the tree
4869                                  */
4870                                 next_mz =
4871                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4872                                 if (next_mz == mz)
4873                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
4874                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
4875                                         break;
4876                         } while (1);
4877                 }
4878                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
4879                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
4880                 /*
4881                  * One school of thought says that we should not add
4882                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
4883                  * But our reclaim could return 0, simply because due
4884                  * to priority we are exposing a smaller subset of
4885                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
4886                  * term TODO.
4887                  */
4888                 /* If excess == 0, no tree ops */
4889                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
4890                 spin_unlock(&mctz->lock);
4891                 css_put(&mz->memcg->css);
4892                 loop++;
4893                 /*
4894                  * Could not reclaim anything and there are no more
4895                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
4896                  * reclaiming anything.
4897                  */
4898                 if (!nr_reclaimed &&
4899                         (next_mz == NULL ||
4900                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4901                         break;
4902         } while (!nr_reclaimed);
4903         if (next_mz)
4904                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4905         return nr_reclaimed;
4906 }
4907
4908 /**
4909  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
4910  * @memcg: group to clear
4911  * @node: NUMA node
4912  * @zid: zone id
4913  * @lru: lru to to clear
4914  *
4915  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
4916  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
4917  * group.
4918  */
4919 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
4920                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
4921 {
4922         struct lruvec *lruvec;
4923         unsigned long flags;
4924         struct list_head *list;
4925         struct page *busy;
4926         struct zone *zone;
4927
4928         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
4929         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
4930         list = &lruvec->lists[lru];
4931
4932         busy = NULL;
4933         do {
4934                 struct page_cgroup *pc;
4935                 struct page *page;
4936
4937                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4938                 if (list_empty(list)) {
4939                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4940                         break;
4941                 }
4942                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
4943                 if (busy == page) {
4944                         list_move(&page->lru, list);
4945                         busy = NULL;
4946                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4947                         continue;
4948                 }
4949                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4950
4951                 pc = lookup_page_cgroup(page);
4952
4953                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
4954                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
4955                         busy = page;
4956                         cond_resched();
4957                 } else
4958                         busy = NULL;
4959         } while (!list_empty(list));
4960 }
4961
4962 /*
4963  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
4964  * all the charges and pages to the parent.
4965  * This enables deleting this mem_cgroup.
4966  *
4967  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
4968  */
4969 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
4970 {
4971         int node, zid;
4972         u64 usage;
4973
4974         do {
4975                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
4976                 lru_add_drain_all();
4977                 drain_all_stock_sync(memcg);
4978                 mem_cgroup_start_move(memcg);
4979                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
4980                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4981                                 enum lru_list lru;
4982                                 for_each_lru(lru) {
4983                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
4984                                                         node, zid, lru);
4985                                 }
4986                         }
4987                 }
4988                 mem_cgroup_end_move(memcg);
4989                 memcg_oom_recover(memcg);
4990                 cond_resched();
4991
4992                 /*
4993                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
4994                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
4995                  * expect their value to drop to 0 here.
4996                  * Having res filled up with kmem only is enough.
4997                  *
4998                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
4999                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
5000                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
5001                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
5002                  * charge before adding to the LRU.
5003                  */
5004                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
5005                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
5006         } while (usage > 0);
5007 }
5008
5009 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
5010 {
5011         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
5012         /*
5013          * The lock does not prevent addition or deletion to the list
5014          * of children, but it prevents a new child from being
5015          * initialized based on this parent in css_online(), so it's
5016          * enough to decide whether hierarchically inherited
5017          * attributes can still be changed or not.
5018          */
5019         return memcg->use_hierarchy &&
5020                 !list_empty(&memcg->css.cgroup->children);
5021 }
5022
5023 /*
5024  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
5025  * the rest to the parent.
5026  *
5027  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
5028  */
5029 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
5030 {
5031         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5032         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
5033
5034         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
5035         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
5036                 return -EBUSY;
5037
5038         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
5039         lru_add_drain_all();
5040         /* try to free all pages in this cgroup */
5041         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
5042                 int progress;
5043
5044                 if (signal_pending(current))
5045                         return -EINTR;
5046
5047                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
5048                                                 false);
5049                 if (!progress) {
5050                         nr_retries--;
5051                         /* maybe some writeback is necessary */
5052                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
5053                 }
5054
5055         }
5056         lru_add_drain();
5057         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
5058
5059         return 0;
5060 }
5061
5062 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5063                                         unsigned int event)
5064 {
5065         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5066
5067         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
5068                 return -EINVAL;
5069         return mem_cgroup_force_empty(memcg);
5070 }
5071
5072 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5073                                      struct cftype *cft)
5074 {
5075         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
5076 }
5077
5078 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5079                                       struct cftype *cft, u64 val)
5080 {
5081         int retval = 0;
5082         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5083         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5084
5085         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5086
5087         if (memcg->use_hierarchy == val)
5088                 goto out;
5089
5090         /*
5091          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
5092          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
5093          * occur, provided the current cgroup has no children.
5094          *
5095          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
5096          * set if there are no children.
5097          */
5098         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
5099                                 (val == 1 || val == 0)) {
5100                 if (list_empty(&memcg->css.cgroup->children))
5101                         memcg->use_hierarchy = val;
5102                 else
5103                         retval = -EBUSY;
5104         } else
5105                 retval = -EINVAL;
5106
5107 out:
5108         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5109
5110         return retval;
5111 }
5112
5113
5114 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
5115                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
5116 {
5117         struct mem_cgroup *iter;
5118         long val = 0;
5119
5120         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
5121         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5122                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
5123
5124         if (val < 0) /* race ? */
5125                 val = 0;
5126         return val;
5127 }
5128
5129 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5130 {
5131         u64 val;
5132
5133         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5134                 if (!swap)
5135                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
5136                 else
5137                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
5138         }
5139
5140         /*
5141          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
5142          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
5143          */
5144         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
5145         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
5146
5147         if (swap)
5148                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
5149
5150         return val << PAGE_SHIFT;
5151 }
5152
5153 static ssize_t mem_cgroup_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5154                                struct cftype *cft, struct file *file,
5155                                char __user *buf, size_t nbytes, loff_t *ppos)
5156 {
5157         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5158         char str[64];
5159         u64 val;
5160         int name, len;
5161         enum res_type type;
5162
5163         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5164         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5165
5166         switch (type) {
5167         case _MEM:
5168                 if (name == RES_USAGE)
5169                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
5170                 else
5171                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
5172                 break;
5173         case _MEMSWAP:
5174                 if (name == RES_USAGE)
5175                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
5176                 else
5177                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
5178                 break;
5179         case _KMEM:
5180                 val = res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
5181                 break;
5182         default:
5183                 BUG();
5184         }
5185
5186         len = scnprintf(str, sizeof(str), "%llu\n", (unsigned long long)val);
5187         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, str, len);
5188 }
5189
5190 static int memcg_update_kmem_limit(struct cgroup_subsys_state *css, u64 val)
5191 {
5192         int ret = -EINVAL;
5193 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5194         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5195         /*
5196          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
5197          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
5198          * already joined.
5199          *
5200          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
5201          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
5202          * place, which makes the value quite meaningless.
5203          *
5204          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
5205          * of course permitted.
5206          */
5207         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5208         mutex_lock(&set_limit_mutex);
5209         if (!memcg->kmem_account_flags && val != RES_COUNTER_MAX) {
5210                 if (cgroup_task_count(css->cgroup) || memcg_has_children(memcg)) {
5211                         ret = -EBUSY;
5212                         goto out;
5213                 }
5214                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5215                 VM_BUG_ON(ret);
5216
5217                 ret = memcg_update_cache_sizes(memcg);
5218                 if (ret) {
5219                         res_counter_set_limit(&memcg->kmem, RES_COUNTER_MAX);
5220                         goto out;
5221                 }
5222                 static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5223                 /*
5224                  * setting the active bit after the inc will guarantee no one
5225                  * starts accounting before all call sites are patched
5226                  */
5227                 memcg_kmem_set_active(memcg);
5228         } else
5229                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5230 out:
5231         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
5232         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5233 #endif
5234         return ret;
5235 }
5236
5237 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5238 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5239 {
5240         int ret = 0;
5241         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5242         if (!parent)
5243                 goto out;
5244
5245         memcg->kmem_account_flags = parent->kmem_account_flags;
5246         /*
5247          * When that happen, we need to disable the static branch only on those
5248          * memcgs that enabled it. To achieve this, we would be forced to
5249          * complicate the code by keeping track of which memcgs were the ones
5250          * that actually enabled limits, and which ones got it from its
5251          * parents.
5252          *
5253          * It is a lot simpler just to do static_key_slow_inc() on every child
5254          * that is accounted.
5255          */
5256         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5257                 goto out;
5258
5259         /*
5260          * __mem_cgroup_free() will issue static_key_slow_dec() because this
5261          * memcg is active already. If the later initialization fails then the
5262          * cgroup core triggers the cleanup so we do not have to do it here.
5263          */
5264         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5265
5266         mutex_lock(&set_limit_mutex);
5267         memcg_stop_kmem_account();
5268         ret = memcg_update_cache_sizes(memcg);
5269         memcg_resume_kmem_account();
5270         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
5271 out:
5272         return ret;
5273 }
5274 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
5275
5276 /*
5277  * The user of this function is...
5278  * RES_LIMIT.
5279  */
5280 static int mem_cgroup_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5281                             const char *buffer)
5282 {
5283         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5284         enum res_type type;
5285         int name;
5286         unsigned long long val;
5287         int ret;
5288
5289         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5290         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5291
5292         switch (name) {
5293         case RES_LIMIT:
5294                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
5295                         ret = -EINVAL;
5296                         break;
5297                 }
5298                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
5299                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5300                 if (ret)
5301                         break;
5302                 if (type == _MEM)
5303                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
5304                 else if (type == _MEMSWAP)
5305                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
5306                 else if (type == _KMEM)
5307                         ret = memcg_update_kmem_limit(css, val);
5308                 else
5309                         return -EINVAL;
5310                 break;
5311         case RES_SOFT_LIMIT:
5312                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5313                 if (ret)
5314                         break;
5315                 /*
5316                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
5317                  * of semantics, for now, we support soft limits for
5318                  * control without swap
5319                  */
5320                 if (type == _MEM)
5321                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
5322                 else
5323                         ret = -EINVAL;
5324                 break;
5325         default:
5326                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
5327                 break;
5328         }
5329         return ret;
5330 }
5331
5332 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5333                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
5334 {
5335         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
5336
5337         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5338         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5339         if (!memcg->use_hierarchy)
5340                 goto out;
5341
5342         while (css_parent(&memcg->css)) {
5343                 memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5344                 if (!memcg->use_hierarchy)
5345                         break;
5346                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5347                 min_limit = min(min_limit, tmp);
5348                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5349                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
5350         }
5351 out:
5352         *mem_limit = min_limit;
5353         *memsw_limit = min_memsw_limit;
5354 }
5355
5356 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup_subsys_state *css, unsigned int event)
5357 {
5358         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5359         int name;
5360         enum res_type type;
5361
5362         type = MEMFILE_TYPE(event);
5363         name = MEMFILE_ATTR(event);
5364
5365         switch (name) {
5366         case RES_MAX_USAGE:
5367                 if (type == _MEM)
5368                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
5369                 else if (type == _MEMSWAP)
5370                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
5371                 else if (type == _KMEM)
5372                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
5373                 else
5374                         return -EINVAL;
5375                 break;
5376         case RES_FAILCNT:
5377                 if (type == _MEM)
5378                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
5379                 else if (type == _MEMSWAP)
5380                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
5381                 else if (type == _KMEM)
5382                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
5383                 else
5384                         return -EINVAL;
5385                 break;
5386         }
5387
5388         return 0;
5389 }
5390
5391 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5392                                         struct cftype *cft)
5393 {
5394         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
5395 }
5396
5397 #ifdef CONFIG_MMU
5398 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5399                                         struct cftype *cft, u64 val)
5400 {
5401         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5402
5403         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
5404                 return -EINVAL;
5405
5406         /*
5407          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
5408          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
5409          * on with stale data. This means that changes to this value will only
5410          * affect task migrations starting after the change.
5411          */
5412         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
5413         return 0;
5414 }
5415 #else
5416 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5417                                         struct cftype *cft, u64 val)
5418 {
5419         return -ENOSYS;
5420 }
5421 #endif
5422
5423 #ifdef CONFIG_NUMA
5424 static int memcg_numa_stat_show(struct cgroup_subsys_state *css,
5425                                 struct cftype *cft, struct seq_file *m)
5426 {
5427         struct numa_stat {
5428                 const char *name;
5429                 unsigned int lru_mask;
5430         };
5431
5432         static const struct numa_stat stats[] = {
5433                 { "total", LRU_ALL },
5434                 { "file", LRU_ALL_FILE },
5435                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
5436                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
5437         };
5438         const struct numa_stat *stat;
5439         int nid;
5440         unsigned long nr;
5441         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5442
5443         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5444                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
5445                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
5446                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5447                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5448                                                           stat->lru_mask);
5449                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5450                 }
5451                 seq_putc(m, '\n');
5452         }
5453
5454         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5455                 struct mem_cgroup *iter;
5456
5457                 nr = 0;
5458                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5459                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
5460                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
5461                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5462                         nr = 0;
5463                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5464                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
5465                                         iter, nid, stat->lru_mask);
5466                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5467                 }
5468                 seq_putc(m, '\n');
5469         }
5470
5471         return 0;
5472 }
5473 #endif /* CONFIG_NUMA */
5474
5475 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
5476 {
5477         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
5478 }
5479
5480 static int memcg_stat_show(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5481                                  struct seq_file *m)
5482 {
5483         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5484         struct mem_cgroup *mi;
5485         unsigned int i;
5486
5487         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5488                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5489                         continue;
5490                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
5491                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
5492         }
5493
5494         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
5495                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
5496                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
5497
5498         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5499                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5500                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
5501
5502         /* Hierarchical information */
5503         {
5504                 unsigned long long limit, memsw_limit;
5505                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
5506                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
5507                 if (do_swap_account)
5508                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
5509                                    memsw_limit);
5510         }
5511
5512         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5513                 long long val = 0;
5514
5515                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5516                         continue;
5517                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5518                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
5519                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
5520         }
5521
5522         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
5523                 unsigned long long val = 0;
5524
5525                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5526                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
5527                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
5528                            mem_cgroup_events_names[i], val);
5529         }
5530
5531         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5532                 unsigned long long val = 0;
5533
5534                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5535                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
5536                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
5537         }
5538
5539 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5540         {
5541                 int nid, zid;
5542                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5543                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
5544                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
5545                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
5546
5547                 for_each_online_node(nid)
5548                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
5549                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
5550                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
5551
5552                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
5553                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
5554                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
5555                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
5556                         }
5557                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
5558                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
5559                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
5560                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
5561         }
5562 #endif
5563
5564         return 0;
5565 }
5566
5567 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5568                                       struct cftype *cft)
5569 {
5570         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5571
5572         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
5573 }
5574
5575 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5576                                        struct cftype *cft, u64 val)
5577 {
5578         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5579         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5580
5581         if (val > 100 || !parent)
5582                 return -EINVAL;
5583
5584         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5585
5586         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
5587         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5588                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5589                 return -EINVAL;
5590         }
5591
5592         memcg->swappiness = val;
5593
5594         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5595
5596         return 0;
5597 }
5598
5599 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5600 {
5601         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
5602         u64 usage;
5603         int i;
5604
5605         rcu_read_lock();
5606         if (!swap)
5607                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
5608         else
5609                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
5610
5611         if (!t)
5612                 goto unlock;
5613
5614         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
5615
5616         /*
5617          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
5618          * If it's not true, a threshold was crossed after last
5619          * call of __mem_cgroup_threshold().
5620          */
5621         i = t->current_threshold;
5622
5623         /*
5624          * Iterate backward over array of thresholds starting from
5625          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
5626          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
5627          * only one element of the array here.
5628          */
5629         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
5630                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5631
5632         /* i = current_threshold + 1 */
5633         i++;
5634
5635         /*
5636          * Iterate forward over array of thresholds starting from
5637          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
5638          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
5639          * only one element of the array here.
5640          */
5641         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
5642                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5643
5644         /* Update current_threshold */
5645         t->current_threshold = i - 1;
5646 unlock:
5647         rcu_read_unlock();
5648 }
5649
5650 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
5651 {
5652         while (memcg) {
5653                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
5654                 if (do_swap_account)
5655                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
5656
5657                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5658         }
5659 }
5660
5661 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
5662 {
5663         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
5664         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
5665
5666         if (_a->threshold > _b->threshold)
5667                 return 1;
5668
5669         if (_a->threshold < _b->threshold)
5670                 return -1;
5671
5672         return 0;
5673 }
5674
5675 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
5676 {
5677         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
5678
5679         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
5680                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
5681         return 0;
5682 }
5683
5684 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
5685 {
5686         struct mem_cgroup *iter;
5687
5688         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5689                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
5690 }
5691
5692 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5693         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
5694 {
5695         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5696         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5697         u64 threshold, usage;
5698         int i, size, ret;
5699
5700         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
5701         if (ret)
5702                 return ret;
5703
5704         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5705
5706         if (type == _MEM)
5707                 thresholds = &memcg->thresholds;
5708         else if (type == _MEMSWAP)
5709                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5710         else
5711                 BUG();
5712
5713         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5714
5715         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
5716         if (thresholds->primary)
5717                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5718
5719         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
5720
5721         /* Allocate memory for new array of thresholds */
5722         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5723                         GFP_KERNEL);
5724         if (!new) {
5725                 ret = -ENOMEM;
5726                 goto unlock;
5727         }
5728         new->size = size;
5729
5730         /* Copy thresholds (if any) to new array */
5731         if (thresholds->primary) {
5732                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
5733                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
5734         }
5735
5736         /* Add new threshold */
5737         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
5738         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
5739
5740         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
5741         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5742                         compare_thresholds, NULL);
5743
5744         /* Find current threshold */
5745         new->current_threshold = -1;
5746         for (i = 0; i < size; i++) {
5747                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
5748                         /*
5749                          * new->current_threshold will not be used until
5750                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5751                          * it here.
5752                          */
5753                         ++new->current_threshold;
5754                 } else
5755                         break;
5756         }
5757
5758         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
5759         kfree(thresholds->spare);
5760         thresholds->spare = thresholds->primary;
5761
5762         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5763
5764         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5765         synchronize_rcu();
5766
5767 unlock:
5768         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5769
5770         return ret;
5771 }
5772
5773 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5774         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5775 {
5776         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
5777 }
5778
5779 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5780         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5781 {
5782         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
5783 }
5784
5785 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5786         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
5787 {
5788         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5789         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5790         u64 usage;
5791         int i, j, size;
5792
5793         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5794         if (type == _MEM)
5795                 thresholds = &memcg->thresholds;
5796         else if (type == _MEMSWAP)
5797                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5798         else
5799                 BUG();
5800
5801         if (!thresholds->primary)
5802                 goto unlock;
5803
5804         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5805
5806         /* Check if a threshold crossed before removing */
5807         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5808
5809         /* Calculate new number of threshold */
5810         size = 0;
5811         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5812                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
5813                         size++;
5814         }
5815
5816         new = thresholds->spare;
5817
5818         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
5819         if (!size) {
5820                 kfree(new);
5821                 new = NULL;
5822                 goto swap_buffers;
5823         }
5824
5825         new->size = size;
5826
5827         /* Copy thresholds and find current threshold */
5828         new->current_threshold = -1;
5829         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5830                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
5831                         continue;
5832
5833                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
5834                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
5835                         /*
5836                          * new->current_threshold will not be used
5837                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5838                          * it here.
5839                          */
5840                         ++new->current_threshold;
5841                 }
5842                 j++;
5843         }
5844
5845 swap_buffers:
5846         /* Swap primary and spare array */
5847         thresholds->spare = thresholds->primary;
5848         /* If all events are unregistered, free the spare array */
5849         if (!new) {
5850                 kfree(thresholds->spare);
5851                 thresholds->spare = NULL;
5852         }
5853
5854         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5855
5856         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5857         synchronize_rcu();
5858 unlock:
5859         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5860 }
5861
5862 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5863         struct eventfd_ctx *eventfd)
5864 {
5865         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
5866 }
5867
5868 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5869         struct eventfd_ctx *eventfd)
5870 {
5871         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
5872 }
5873
5874 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5875         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5876 {
5877         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
5878
5879         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5880         if (!event)
5881                 return -ENOMEM;
5882
5883         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5884
5885         event->eventfd = eventfd;
5886         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
5887
5888         /* already in OOM ? */
5889         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5890                 eventfd_signal(eventfd, 1);
5891         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5892
5893         return 0;
5894 }
5895
5896 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5897         struct eventfd_ctx *eventfd)
5898 {
5899         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
5900
5901         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5902
5903         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
5904                 if (ev->eventfd == eventfd) {
5905                         list_del(&ev->list);
5906                         kfree(ev);
5907                 }
5908         }
5909
5910         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5911 }
5912
5913 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5914         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
5915 {
5916         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5917
5918         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", memcg->oom_kill_disable);
5919
5920         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5921                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
5922         else
5923                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
5924         return 0;
5925 }
5926
5927 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5928         struct cftype *cft, u64 val)
5929 {
5930         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5931         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5932
5933         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
5934         if (!parent || !((val == 0) || (val == 1)))
5935                 return -EINVAL;
5936
5937         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5938         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
5939         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5940                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5941                 return -EINVAL;
5942         }
5943         memcg->oom_kill_disable = val;
5944         if (!val)
5945                 memcg_oom_recover(memcg);
5946         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5947         return 0;
5948 }
5949
5950 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5951 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5952 {
5953         int ret;
5954
5955         memcg->kmemcg_id = -1;
5956         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
5957         if (ret)
5958                 return ret;
5959
5960         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
5961 }
5962
5963 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5964 {
5965         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
5966 }
5967
5968 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5969 {
5970         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5971                 return;
5972
5973         /*
5974          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
5975          * pages, for instance, a page contain objects from various
5976          * processes. As we prevent from taking a reference for every
5977          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
5978          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
5979          *
5980          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
5981          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
5982          * reference is taken here before the group is marked dead
5983          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
5984          *
5985          * Although this might sound strange as this path is called from
5986          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0
5987          * and shouldn't be incremented anymore (css_tryget would fail)
5988          * we do not have other options because of the kmem allocations
5989          * lifetime.
5990          */
5991         css_get(&memcg->css);
5992
5993         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
5994
5995         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
5996                 return;
5997
5998         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
5999                 css_put(&memcg->css);
6000 }
6001 #else
6002 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
6003 {
6004         return 0;
6005 }
6006
6007 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
6008 {
6009 }
6010
6011 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
6012 {
6013 }
6014 #endif
6015
6016 /*
6017  * DO NOT USE IN NEW FILES.
6018  *
6019  * "cgroup.event_control" implementation.
6020  *
6021  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
6022  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
6023  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
6024  *
6025  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
6026  * possible.
6027  */
6028
6029 /*
6030  * Unregister event and free resources.
6031  *
6032  * Gets called from workqueue.
6033  */
6034 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
6035 {
6036         struct mem_cgroup_event *event =
6037                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
6038         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6039
6040         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
6041
6042         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
6043
6044         /* Notify userspace the event is going away. */
6045         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
6046
6047         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6048         kfree(event);
6049         css_put(&memcg->css);
6050 }
6051
6052 /*
6053  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
6054  *
6055  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
6056  */
6057 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
6058                             int sync, void *key)
6059 {
6060         struct mem_cgroup_event *event =
6061                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
6062         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6063         unsigned long flags = (unsigned long)key;
6064
6065         if (flags & POLLHUP) {
6066                 /*
6067                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
6068                  * can simply return knowing the other side will cleanup
6069                  * for us.
6070                  *
6071                  * We can't race against event freeing since the other
6072                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
6073                  * which we hold.
6074                  */
6075                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6076                 if (!list_empty(&event->list)) {
6077                         list_del_init(&event->list);
6078                         /*
6079                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
6080                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
6081                          */
6082                         schedule_work(&event->remove);
6083                 }
6084                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6085         }
6086
6087         return 0;
6088 }
6089
6090 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
6091                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
6092 {
6093         struct mem_cgroup_event *event =
6094                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
6095
6096         event->wqh = wqh;
6097         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
6098 }
6099
6100 /*
6101  * DO NOT USE IN NEW FILES.
6102  *
6103  * Parse input and register new cgroup event handler.
6104  *
6105  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
6106  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
6107  */
6108 static int memcg_write_event_control(struct cgroup_subsys_state *css,
6109                                      struct cftype *cft, const char *buffer)
6110 {
6111         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6112         struct mem_cgroup_event *event;
6113         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
6114         unsigned int efd, cfd;
6115         struct fd efile;
6116         struct fd cfile;
6117         const char *name;
6118         char *endp;
6119         int ret;
6120
6121         efd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6122         if (*endp != ' ')
6123                 return -EINVAL;
6124         buffer = endp + 1;
6125
6126         cfd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6127         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
6128                 return -EINVAL;
6129         buffer = endp + 1;
6130
6131         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
6132         if (!event)
6133                 return -ENOMEM;
6134
6135         event->memcg = memcg;
6136         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
6137         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
6138         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
6139         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
6140
6141         efile = fdget(efd);
6142         if (!efile.file) {
6143                 ret = -EBADF;
6144                 goto out_kfree;
6145         }
6146
6147         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
6148         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
6149                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
6150                 goto out_put_efile;
6151         }
6152
6153         cfile = fdget(cfd);
6154         if (!cfile.file) {
6155                 ret = -EBADF;
6156                 goto out_put_eventfd;
6157         }
6158
6159         /* the process need read permission on control file */
6160         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
6161         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
6162         if (ret < 0)
6163                 goto out_put_cfile;
6164
6165         /*
6166          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
6167          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
6168          * about these events.  The following is crude but the whole thing
6169          * is for compatibility anyway.
6170          *
6171          * DO NOT ADD NEW FILES.
6172          */
6173         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
6174
6175         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
6176                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
6177                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
6178         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
6179                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
6180                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
6181         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
6182                 event->register_event = vmpressure_register_event;
6183                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
6184         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
6185                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
6186                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
6187         } else {
6188                 ret = -EINVAL;
6189                 goto out_put_cfile;
6190         }
6191
6192         /*
6193          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
6194          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
6195          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
6196          */
6197         rcu_read_lock();
6198
6199         ret = -EINVAL;
6200         cfile_css = css_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
6201                                  &mem_cgroup_subsys);
6202         if (cfile_css == css && css_tryget(css))
6203                 ret = 0;
6204
6205         rcu_read_unlock();
6206         if (ret)
6207                 goto out_put_cfile;
6208
6209         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buffer);
6210         if (ret)
6211                 goto out_put_css;
6212
6213         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
6214
6215         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6216         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
6217         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6218
6219         fdput(cfile);
6220         fdput(efile);
6221
6222         return 0;
6223
6224 out_put_css:
6225         css_put(css);
6226 out_put_cfile:
6227         fdput(cfile);
6228 out_put_eventfd:
6229         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6230 out_put_efile:
6231         fdput(efile);
6232 out_kfree:
6233         kfree(event);
6234
6235         return ret;
6236 }
6237
6238 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
6239         {
6240                 .name = "usage_in_bytes",
6241                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
6242                 .read = mem_cgroup_read,
6243         },
6244         {
6245                 .name = "max_usage_in_bytes",
6246                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
6247                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6248                 .read = mem_cgroup_read,
6249         },
6250         {
6251                 .name = "limit_in_bytes",
6252                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
6253                 .write_string = mem_cgroup_write,
6254                 .read = mem_cgroup_read,
6255         },
6256         {
6257                 .name = "soft_limit_in_bytes",
6258                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
6259                 .write_string = mem_cgroup_write,
6260                 .read = mem_cgroup_read,
6261         },
6262         {
6263                 .name = "failcnt",
6264                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
6265                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6266                 .read = mem_cgroup_read,
6267         },
6268         {
6269                 .name = "stat",
6270                 .read_seq_string = memcg_stat_show,
6271         },
6272         {
6273                 .name = "force_empty",
6274                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
6275         },
6276         {
6277                 .name = "use_hierarchy",
6278                 .flags = CFTYPE_INSANE,
6279                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
6280                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
6281         },
6282         {
6283                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
6284                 .write_string = memcg_write_event_control,
6285                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
6286                 .mode = S_IWUGO,
6287         },
6288         {
6289                 .name = "swappiness",
6290                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
6291                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
6292         },
6293         {
6294                 .name = "move_charge_at_immigrate",
6295                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
6296                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
6297         },
6298         {
6299                 .name = "oom_control",
6300                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
6301                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
6302                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
6303         },
6304         {
6305                 .name = "pressure_level",
6306         },
6307 #ifdef CONFIG_NUMA
6308         {
6309                 .name = "numa_stat",
6310                 .read_seq_string = memcg_numa_stat_show,
6311         },
6312 #endif
6313 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6314         {
6315                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
6316                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
6317                 .write_string = mem_cgroup_write,
6318                 .read = mem_cgroup_read,
6319         },
6320         {
6321                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
6322                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
6323                 .read = mem_cgroup_read,
6324         },
6325         {
6326                 .name = "kmem.failcnt",
6327                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
6328                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6329                 .read = mem_cgroup_read,
6330         },
6331         {
6332                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
6333                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
6334                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6335                 .read = mem_cgroup_read,
6336         },
6337 #ifdef CONFIG_SLABINFO
6338         {
6339                 .name = "kmem.slabinfo",
6340                 .read_seq_string = mem_cgroup_slabinfo_read,
6341         },
6342 #endif
6343 #endif
6344         { },    /* terminate */
6345 };
6346
6347 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6348 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6349         {
6350                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6351                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6352                 .read = mem_cgroup_read,
6353         },
6354         {
6355                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6356                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6357                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6358                 .read = mem_cgroup_read,
6359         },
6360         {
6361                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6362                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6363                 .write_string = mem_cgroup_write,
6364                 .read = mem_cgroup_read,
6365         },
6366         {
6367                 .name = "memsw.failcnt",
6368                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6369                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6370                 .read = mem_cgroup_read,
6371         },
6372         { },    /* terminate */
6373 };
6374 #endif
6375 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6376 {
6377         struct mem_cgroup_per_node *pn;
6378         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
6379         int zone, tmp = node;
6380         /*
6381          * This routine is called against possible nodes.
6382          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
6383          *
6384          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
6385          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
6386          *       function.
6387          */
6388         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6389                 tmp = -1;
6390         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
6391         if (!pn)
6392                 return 1;
6393
6394         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6395                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
6396                 lruvec_init(&mz->lruvec);
6397                 mz->usage_in_excess = 0;
6398                 mz->on_tree = false;
6399                 mz->memcg = memcg;
6400         }
6401         memcg->nodeinfo[node] = pn;
6402         return 0;
6403 }
6404
6405 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6406 {
6407         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
6408 }
6409
6410 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
6411 {
6412         struct mem_cgroup *memcg;
6413         size_t size = memcg_size();
6414
6415         /* Can be very big if nr_node_ids is very big */
6416         if (size < PAGE_SIZE)
6417                 memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6418         else
6419                 memcg = vzalloc(size);
6420
6421         if (!memcg)
6422                 return NULL;
6423
6424         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
6425         if (!memcg->stat)
6426                 goto out_free;
6427         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
6428         return memcg;
6429
6430 out_free:
6431         if (size < PAGE_SIZE)
6432                 kfree(memcg);
6433         else
6434                 vfree(memcg);
6435         return NULL;
6436 }
6437
6438 /*
6439  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
6440  * (scanning all at force_empty is too costly...)
6441  *
6442  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
6443  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
6444  * it goes down to 0.
6445  *
6446  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
6447  */
6448
6449 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
6450 {
6451         int node;
6452         size_t size = memcg_size();
6453
6454         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
6455
6456         for_each_node(node)
6457                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
6458
6459         free_percpu(memcg->stat);
6460
6461         /*
6462          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
6463          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
6464          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
6465          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
6466          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
6467          *
6468          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
6469          * to move this code around, and make sure it is outside
6470          * the cgroup_lock.
6471          */
6472         disarm_static_keys(memcg);
6473         if (size < PAGE_SIZE)
6474                 kfree(memcg);
6475         else
6476                 vfree(memcg);
6477 }
6478
6479 /*
6480  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
6481  */
6482 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
6483 {
6484         if (!memcg->res.parent)
6485                 return NULL;
6486         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
6487 }
6488 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
6489
6490 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
6491 {
6492         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6493         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
6494         int tmp, node, zone;
6495
6496         for_each_node(node) {
6497                 tmp = node;
6498                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6499                         tmp = -1;
6500                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
6501                 BUG_ON(!rtpn);
6502
6503                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6504
6505                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6506                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
6507                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
6508                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
6509                 }
6510         }
6511 }
6512
6513 static struct cgroup_subsys_state * __ref
6514 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6515 {
6516         struct mem_cgroup *memcg;
6517         long error = -ENOMEM;
6518         int node;
6519
6520         memcg = mem_cgroup_alloc();
6521         if (!memcg)
6522                 return ERR_PTR(error);
6523
6524         for_each_node(node)
6525                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
6526                         goto free_out;
6527
6528         /* root ? */
6529         if (parent_css == NULL) {
6530                 root_mem_cgroup = memcg;
6531                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6532                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6533                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6534         }
6535
6536         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
6537         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
6538         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
6539         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
6540         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
6541         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
6542         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
6543         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
6544
6545         return &memcg->css;
6546
6547 free_out:
6548         __mem_cgroup_free(memcg);
6549         return ERR_PTR(error);
6550 }
6551
6552 static int
6553 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6554 {
6555         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6556         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(css));
6557         int error = 0;
6558
6559         if (css->cgroup->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
6560                 return -ENOSPC;
6561
6562         if (!parent)
6563                 return 0;
6564
6565         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
6566
6567         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
6568         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
6569         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
6570
6571         if (parent->use_hierarchy) {
6572                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
6573                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
6574                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
6575
6576                 /*
6577                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
6578                  * core guarantees its existence.
6579                  */
6580         } else {
6581                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6582                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6583                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6584                 /*
6585                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
6586                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
6587                  * unfortunate state in our controller.
6588                  */
6589                 if (parent != root_mem_cgroup)
6590                         mem_cgroup_subsys.broken_hierarchy = true;
6591         }
6592
6593         error = memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
6594         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
6595         return error;
6596 }
6597
6598 /*
6599  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
6600  */
6601 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
6602 {
6603         struct mem_cgroup *parent = memcg;
6604
6605         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
6606                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
6607
6608         /*
6609          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
6610          * explicitely.
6611          */
6612         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
6613                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
6614 }
6615
6616 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6617 {
6618         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6619         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
6620
6621         /*
6622          * Unregister events and notify userspace.
6623          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
6624          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
6625          */
6626         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6627         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
6628                 list_del_init(&event->list);
6629                 schedule_work(&event->remove);
6630         }
6631         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6632
6633         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
6634
6635         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
6636         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6637         mem_cgroup_destroy_all_caches(memcg);
6638         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
6639 }
6640
6641 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6642 {
6643         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6644
6645         memcg_destroy_kmem(memcg);
6646         __mem_cgroup_free(memcg);
6647 }
6648
6649 #ifdef CONFIG_MMU
6650 /* Handlers for move charge at task migration. */
6651 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
6652 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6653 {
6654         int ret = 0;
6655         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6656         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
6657
6658         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6659                 mc.precharge += count;
6660                 /* we don't need css_get for root */
6661                 return ret;
6662         }
6663         /* try to charge at once */
6664         if (count > 1) {
6665                 struct res_counter *dummy;
6666                 /*
6667                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
6668                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
6669                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
6670                  * css_get().
6671                  */
6672                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
6673                         goto one_by_one;
6674                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
6675                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
6676                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
6677                         goto one_by_one;
6678                 }
6679                 mc.precharge += count;
6680                 return ret;
6681         }
6682 one_by_one:
6683         /* fall back to one by one charge */
6684         while (count--) {
6685                 if (signal_pending(current)) {
6686                         ret = -EINTR;
6687                         break;
6688                 }
6689                 if (!batch_count--) {
6690                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6691                         cond_resched();
6692                 }
6693                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
6694                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
6695                 if (ret)
6696                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
6697                         return ret;
6698                 mc.precharge++;
6699         }
6700         return ret;
6701 }
6702
6703 /**
6704  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6705  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6706  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6707  * @ptent: the pte to be checked
6708  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6709  *
6710  * Returns
6711  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
6712  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
6713  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
6714  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
6715  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
6716  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
6717  *     in target->ent.
6718  *
6719  * Called with pte lock held.
6720  */
6721 union mc_target {
6722         struct page     *page;
6723         swp_entry_t     ent;
6724 };
6725
6726 enum mc_target_type {
6727         MC_TARGET_NONE = 0,
6728         MC_TARGET_PAGE,
6729         MC_TARGET_SWAP,
6730 };
6731
6732 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6733                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6734 {
6735         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6736
6737         if (!page || !page_mapped(page))
6738                 return NULL;
6739         if (PageAnon(page)) {
6740                 /* we don't move shared anon */
6741                 if (!move_anon())
6742                         return NULL;
6743         } else if (!move_file())
6744                 /* we ignore mapcount for file pages */
6745                 return NULL;
6746         if (!get_page_unless_zero(page))
6747                 return NULL;
6748
6749         return page;
6750 }
6751
6752 #ifdef CONFIG_SWAP
6753 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6754                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6755 {
6756         struct page *page = NULL;
6757         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6758
6759         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
6760                 return NULL;
6761         /*
6762          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
6763          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6764          */
6765         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
6766         if (do_swap_account)
6767                 entry->val = ent.val;
6768
6769         return page;
6770 }
6771 #else
6772 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6773                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6774 {
6775         return NULL;
6776 }
6777 #endif
6778
6779 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6780                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6781 {
6782         struct page *page = NULL;
6783         struct address_space *mapping;
6784         pgoff_t pgoff;
6785
6786         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6787                 return NULL;
6788         if (!move_file())
6789                 return NULL;
6790
6791         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
6792         if (pte_none(ptent))
6793                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
6794         else /* pte_file(ptent) is true */
6795                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
6796
6797         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6798         page = find_get_page(mapping, pgoff);
6799
6800 #ifdef CONFIG_SWAP
6801         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6802         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
6803                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
6804                 if (do_swap_account)
6805                         *entry = swap;
6806                 page = find_get_page(swap_address_space(swap), swap.val);
6807         }
6808 #endif
6809         return page;
6810 }
6811
6812 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6813                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6814 {
6815         struct page *page = NULL;
6816         struct page_cgroup *pc;
6817         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6818         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6819
6820         if (pte_present(ptent))
6821                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6822         else if (is_swap_pte(ptent))
6823                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6824         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
6825                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6826
6827         if (!page && !ent.val)
6828                 return ret;
6829         if (page) {
6830                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6831                 /*
6832                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
6833                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
6834                  * the lock.
6835                  */
6836                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6837                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6838                         if (target)
6839                                 target->page = page;
6840                 }
6841                 if (!ret || !target)
6842                         put_page(page);
6843         }
6844         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
6845         if (ent.val && !ret &&
6846             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6847                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6848                 if (target)
6849                         target->ent = ent;
6850         }
6851         return ret;
6852 }
6853
6854 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6855 /*
6856  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
6857  * support them for now.
6858  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6859  */
6860 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6861                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6862 {
6863         struct page *page = NULL;
6864         struct page_cgroup *pc;
6865         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6866
6867         page = pmd_page(pmd);
6868         VM_BUG_ON(!page || !PageHead(page));
6869         if (!move_anon())
6870                 return ret;
6871         pc = lookup_page_cgroup(page);
6872         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6873                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6874                 if (target) {
6875                         get_page(page);
6876                         target->page = page;
6877                 }
6878         }
6879         return ret;
6880 }
6881 #else
6882 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6883                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6884 {
6885         return MC_TARGET_NONE;
6886 }
6887 #endif
6888
6889 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6890                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6891                                         struct mm_walk *walk)
6892 {
6893         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6894         pte_t *pte;
6895         spinlock_t *ptl;
6896
6897         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6898                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6899                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6900                 spin_unlock(ptl);
6901                 return 0;
6902         }
6903
6904         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6905                 return 0;
6906         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6907         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6908                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
6909                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6910         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6911         cond_resched();
6912
6913         return 0;
6914 }
6915
6916 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6917 {
6918         unsigned long precharge;
6919         struct vm_area_struct *vma;
6920
6921         down_read(&mm->mmap_sem);
6922         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6923                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
6924                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6925                         .mm = mm,
6926                         .private = vma,
6927                 };
6928                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6929                         continue;
6930                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6931                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
6932         }
6933         up_read(&mm->mmap_sem);
6934
6935         precharge = mc.precharge;
6936         mc.precharge = 0;
6937
6938         return precharge;
6939 }
6940
6941 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6942 {
6943         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6944
6945         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6946         mc.moving_task = current;
6947         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6948 }
6949
6950 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6951 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6952 {
6953         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6954         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6955         int i;
6956
6957         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6958         if (mc.precharge) {
6959                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6960                 mc.precharge = 0;
6961         }
6962         /*
6963          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6964          * we must uncharge here.
6965          */
6966         if (mc.moved_charge) {
6967                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6968                 mc.moved_charge = 0;
6969         }
6970         /* we must fixup refcnts and charges */
6971         if (mc.moved_swap) {
6972                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6973                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6974                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
6975                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6976
6977                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
6978                         css_put(&mc.from->css);
6979
6980                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
6981                         /*
6982                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
6983                          * uncharge to->res.
6984                          */
6985                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
6986                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6987                 }
6988                 /* we've already done css_get(mc.to) */
6989                 mc.moved_swap = 0;
6990         }
6991         memcg_oom_recover(from);
6992         memcg_oom_recover(to);
6993         wake_up_all(&mc.waitq);
6994 }
6995
6996 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6997 {
6998         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6999
7000         /*
7001          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
7002          * task migration.
7003          */
7004         mc.moving_task = NULL;
7005         __mem_cgroup_clear_mc();
7006         spin_lock(&mc.lock);
7007         mc.from = NULL;
7008         mc.to = NULL;
7009         spin_unlock(&mc.lock);
7010         mem_cgroup_end_move(from);
7011 }
7012
7013 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7014                                  struct cgroup_taskset *tset)
7015 {
7016         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7017         int ret = 0;
7018         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7019         unsigned long move_charge_at_immigrate;
7020
7021         /*
7022          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
7023          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
7024          * So we need to save it, and keep it going.
7025          */
7026         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
7027         if (move_charge_at_immigrate) {
7028                 struct mm_struct *mm;
7029                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
7030
7031                 VM_BUG_ON(from == memcg);
7032
7033                 mm = get_task_mm(p);
7034                 if (!mm)
7035                         return 0;
7036                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
7037                 if (mm->owner == p) {
7038                         VM_BUG_ON(mc.from);
7039                         VM_BUG_ON(mc.to);
7040                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
7041                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
7042                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
7043                         mem_cgroup_start_move(from);
7044                         spin_lock(&mc.lock);
7045                         mc.from = from;
7046                         mc.to = memcg;
7047                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
7048                         spin_unlock(&mc.lock);
7049                         /* We set mc.moving_task later */
7050
7051                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
7052                         if (ret)
7053                                 mem_cgroup_clear_mc();
7054                 }
7055                 mmput(mm);
7056         }
7057         return ret;
7058 }
7059
7060 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7061                                      struct cgroup_taskset *tset)
7062 {
7063         mem_cgroup_clear_mc();
7064 }
7065
7066 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
7067                                 unsigned long addr, unsigned long end,
7068                                 struct mm_walk *walk)
7069 {
7070         int ret = 0;
7071         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
7072         pte_t *pte;
7073         spinlock_t *ptl;
7074         enum mc_target_type target_type;
7075         union mc_target target;
7076         struct page *page;
7077         struct page_cgroup *pc;
7078
7079         /*
7080          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
7081          * happens because:
7082          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
7083          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
7084          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
7085          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
7086          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
7087          *    part of thp split is not executed yet.
7088          */
7089         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
7090                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
7091                         spin_unlock(ptl);
7092                         return 0;
7093                 }
7094                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
7095                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
7096                         page = target.page;
7097                         if (!isolate_lru_page(page)) {
7098                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
7099                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
7100                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
7101                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
7102                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
7103                                 }
7104                                 putback_lru_page(page);
7105                         }
7106                         put_page(page);
7107                 }
7108                 spin_unlock(ptl);
7109                 return 0;
7110         }
7111
7112         if (pmd_trans_unstable(pmd))
7113                 return 0;
7114 retry:
7115         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
7116         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
7117                 pte_t ptent = *(pte++);
7118                 swp_entry_t ent;
7119
7120                 if (!mc.precharge)
7121                         break;
7122
7123                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
7124                 case MC_TARGET_PAGE:
7125                         page = target.page;
7126                         if (isolate_lru_page(page))
7127                                 goto put;
7128                         pc = lookup_page_cgroup(page);
7129                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
7130                                                      mc.from, mc.to)) {
7131                                 mc.precharge--;
7132                                 /* we uncharge from mc.from later. */
7133                                 mc.moved_charge++;
7134                         }
7135                         putback_lru_page(page);
7136 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
7137                         put_page(page);
7138                         break;
7139                 case MC_TARGET_SWAP:
7140                         ent = target.ent;
7141                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
7142                                 mc.precharge--;
7143                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
7144                                 mc.moved_swap++;
7145                         }
7146                         break;
7147                 default:
7148                         break;
7149                 }
7150         }
7151         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
7152         cond_resched();
7153
7154         if (addr != end) {
7155                 /*
7156                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
7157                  * We try charge one by one, but don't do any additional
7158                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
7159                  * phase.
7160                  */
7161                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
7162                 if (!ret)
7163                         goto retry;
7164         }
7165
7166         return ret;
7167 }
7168
7169 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
7170 {
7171         struct vm_area_struct *vma;
7172
7173         lru_add_drain_all();
7174 retry:
7175         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
7176                 /*
7177                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
7178                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
7179                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
7180                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
7181                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
7182                  */
7183                 __mem_cgroup_clear_mc();
7184                 cond_resched();
7185                 goto retry;
7186         }
7187         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
7188                 int ret;
7189                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
7190                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
7191                         .mm = mm,
7192                         .private = vma,
7193                 };
7194                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
7195                         continue;
7196                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
7197                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
7198                 if (ret)
7199                         /*
7200                          * means we have consumed all precharges and failed in
7201                          * doing additional charge. Just abandon here.
7202                          */
7203                         break;
7204         }
7205         up_read(&mm->mmap_sem);
7206 }
7207
7208 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7209                                  struct cgroup_taskset *tset)
7210 {
7211         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7212         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
7213
7214         if (mm) {
7215                 if (mc.to)
7216                         mem_cgroup_move_charge(mm);
7217                 mmput(mm);
7218         }
7219         if (mc.to)
7220                 mem_cgroup_clear_mc();
7221 }
7222 #else   /* !CONFIG_MMU */
7223 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7224                                  struct cgroup_taskset *tset)
7225 {
7226         return 0;
7227 }
7228 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7229                                      struct cgroup_taskset *tset)
7230 {
7231 }
7232 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7233                                  struct cgroup_taskset *tset)
7234 {
7235 }
7236 #endif
7237
7238 /*
7239  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
7240  * to verify sane_behavior flag on each mount attempt.
7241  */
7242 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
7243 {
7244         /*
7245          * use_hierarchy is forced with sane_behavior.  cgroup core
7246          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
7247          * on for the root memcg is enough.
7248          */
7249         if (cgroup_sane_behavior(root_css->cgroup))
7250                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
7251 }
7252
7253 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
7254         .name = "memory",
7255         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
7256         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7257         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7258         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7259         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7260         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7261         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7262         .attach = mem_cgroup_move_task,
7263         .bind = mem_cgroup_bind,
7264         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
7265         .early_init = 0,
7266 };
7267
7268 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7269 static int __init enable_swap_account(char *s)
7270 {
7271         if (!strcmp(s, "1"))
7272                 really_do_swap_account = 1;
7273         else if (!strcmp(s, "0"))
7274                 really_do_swap_account = 0;
7275         return 1;
7276 }
7277 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7278
7279 static void __init memsw_file_init(void)
7280 {
7281         WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&mem_cgroup_subsys, memsw_cgroup_files));
7282 }
7283
7284 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7285 {
7286         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7287                 do_swap_account = 1;
7288                 memsw_file_init();
7289         }
7290 }
7291
7292 #else
7293 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7294 {
7295 }
7296 #endif
7297
7298 /*
7299  * subsys_initcall() for memory controller.
7300  *
7301  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
7302  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
7303  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
7304  * be initialized from here.
7305  */
7306 static int __init mem_cgroup_init(void)
7307 {
7308         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
7309         enable_swap_cgroup();
7310         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
7311         memcg_stock_init();
7312         return 0;
7313 }
7314 subsys_initcall(mem_cgroup_init);