]> git.karo-electronics.de Git - linux-beck.git/blob - mm/memcontrol.c
net: tcp_memcontrol: simplify linkage between socket and page counter
[linux-beck.git] / 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  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include <net/tcp_memcontrol.h>
70 #include "slab.h"
71
72 #include <asm/uaccess.h>
73
74 #include <trace/events/vmscan.h>
75
76 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
77 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
78
79 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
80
81 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
82
83 /* Whether the swap controller is active */
84 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
85 int do_swap_account __read_mostly;
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
91         "cache",
92         "rss",
93         "rss_huge",
94         "mapped_file",
95         "dirty",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
101         "pgpgin",
102         "pgpgout",
103         "pgfault",
104         "pgmajfault",
105 };
106
107 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
108         "inactive_anon",
109         "active_anon",
110         "inactive_file",
111         "active_file",
112         "unevictable",
113 };
114
115 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
116 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
117 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
118
119 /*
120  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
121  * their hierarchy representation
122  */
123
124 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
125         struct rb_root rb_root;
126         spinlock_t lock;
127 };
128
129 struct mem_cgroup_tree_per_node {
130         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
131 };
132
133 struct mem_cgroup_tree {
134         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
135 };
136
137 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
138
139 /* for OOM */
140 struct mem_cgroup_eventfd_list {
141         struct list_head list;
142         struct eventfd_ctx *eventfd;
143 };
144
145 /*
146  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
147  */
148 struct mem_cgroup_event {
149         /*
150          * memcg which the event belongs to.
151          */
152         struct mem_cgroup *memcg;
153         /*
154          * eventfd to signal userspace about the event.
155          */
156         struct eventfd_ctx *eventfd;
157         /*
158          * Each of these stored in a list by the cgroup.
159          */
160         struct list_head list;
161         /*
162          * register_event() callback will be used to add new userspace
163          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
164          * on eventfd to send notification to userspace.
165          */
166         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
167                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
168         /*
169          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
170          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
171          * if you want provide notification functionality.
172          */
173         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
174                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
175         /*
176          * All fields below needed to unregister event when
177          * userspace closes eventfd.
178          */
179         poll_table pt;
180         wait_queue_head_t *wqh;
181         wait_queue_t wait;
182         struct work_struct remove;
183 };
184
185 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
186 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
187
188 /* Stuffs for move charges at task migration. */
189 /*
190  * Types of charges to be moved.
191  */
192 #define MOVE_ANON       0x1U
193 #define MOVE_FILE       0x2U
194 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
195
196 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
197 static struct move_charge_struct {
198         spinlock_t        lock; /* for from, to */
199         struct mem_cgroup *from;
200         struct mem_cgroup *to;
201         unsigned long flags;
202         unsigned long precharge;
203         unsigned long moved_charge;
204         unsigned long moved_swap;
205         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
206         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
207 } mc = {
208         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
209         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
210 };
211
212 /*
213  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
214  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
215  */
216 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
217 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
218
219 enum charge_type {
220         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
221         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
222         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
223         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
224         NR_CHARGE_TYPE,
225 };
226
227 /* for encoding cft->private value on file */
228 enum res_type {
229         _MEM,
230         _MEMSWAP,
231         _OOM_TYPE,
232         _KMEM,
233 };
234
235 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
236 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
237 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
238 /* Used for OOM nofiier */
239 #define OOM_CONTROL             (0)
240
241 /*
242  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
243  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
244  * appearing has to hold it as well.
245  */
246 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
247
248 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
249 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
250 {
251         if (!memcg)
252                 memcg = root_mem_cgroup;
253         return &memcg->vmpressure;
254 }
255
256 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
257 {
258         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
259 }
260
261 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
262 {
263         return (memcg == root_mem_cgroup);
264 }
265
266 /*
267  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
268  * an unsigned short.
269  */
270 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
271
272 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
273 {
274         return memcg->css.id;
275 }
276
277 /*
278  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
279  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
280  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
281  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
282  */
283 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
284 {
285         struct cgroup_subsys_state *css;
286
287         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
288         return mem_cgroup_from_css(css);
289 }
290
291 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
292 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
293
294 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
295 {
296         struct mem_cgroup *memcg;
297
298         /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
299          * filled. It won't however, necessarily happen from
300          * process context. So the test for root memcg given
301          * the current task's memcg won't help us in this case.
302          *
303          * Respecting the original socket's memcg is a better
304          * decision in this case.
305          */
306         if (sk->sk_memcg) {
307                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
308                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
309                 return;
310         }
311
312         rcu_read_lock();
313         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
314         if (memcg != root_mem_cgroup &&
315             memcg->tcp_mem.active &&
316             css_tryget_online(&memcg->css))
317                 sk->sk_memcg = memcg;
318         rcu_read_unlock();
319 }
320 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
321
322 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
323 {
324         WARN_ON(!sk->sk_memcg);
325         css_put(&sk->sk_memcg->css);
326 }
327
328 /**
329  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
330  * @memcg: memcg to charge
331  * @nr_pages: number of pages to charge
332  *
333  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
334  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
335  */
336 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
337 {
338         struct page_counter *counter;
339
340         if (page_counter_try_charge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated,
341                                     nr_pages, &counter)) {
342                 memcg->tcp_mem.memory_pressure = 0;
343                 return true;
344         }
345         page_counter_charge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated, nr_pages);
346         memcg->tcp_mem.memory_pressure = 1;
347         return false;
348 }
349
350 /**
351  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
352  * @memcg - memcg to uncharge
353  * @nr_pages - number of pages to uncharge
354  */
355 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
356 {
357         page_counter_uncharge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated, nr_pages);
358 }
359
360 #endif
361
362 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
363 /*
364  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
365  * The main reason for not using cgroup id for this:
366  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
367  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
368  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
369  *  200 entry array for that.
370  *
371  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
372  * will double each time we have to increase it.
373  */
374 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
375 int memcg_nr_cache_ids;
376
377 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
378 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
379
380 void memcg_get_cache_ids(void)
381 {
382         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
383 }
384
385 void memcg_put_cache_ids(void)
386 {
387         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
388 }
389
390 /*
391  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
392  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
393  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
394  * tunable, but that is strictly not necessary.
395  *
396  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
397  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
398  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
399  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
400  * increase ours as well if it increases.
401  */
402 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
403 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
404
405 /*
406  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
407  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
408  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
409  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
410  */
411 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
412 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
413
414 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
415
416 static struct mem_cgroup_per_zone *
417 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
418 {
419         int nid = zone_to_nid(zone);
420         int zid = zone_idx(zone);
421
422         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
423 }
424
425 /**
426  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
427  * @page: page of interest
428  *
429  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
430  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
431  * until it is released.
432  *
433  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
434  * is returned.
435  *
436  * XXX: The above description of behavior on the default hierarchy isn't
437  * strictly true yet as replace_page_cache_page() can modify the
438  * association before @page is released even on the default hierarchy;
439  * however, the current and planned usages don't mix the the two functions
440  * and replace_page_cache_page() will soon be updated to make the invariant
441  * actually true.
442  */
443 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
444 {
445         struct mem_cgroup *memcg;
446
447         rcu_read_lock();
448
449         memcg = page->mem_cgroup;
450
451         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
452                 memcg = root_mem_cgroup;
453
454         rcu_read_unlock();
455         return &memcg->css;
456 }
457
458 /**
459  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
460  * @page: the page
461  *
462  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
463  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
464  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
465  *
466  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
467  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
468  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
469  * do not care (such as procfs interfaces).
470  */
471 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
472 {
473         struct mem_cgroup *memcg;
474         unsigned long ino = 0;
475
476         rcu_read_lock();
477         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
478         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
479                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
480         if (memcg)
481                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
482         rcu_read_unlock();
483         return ino;
484 }
485
486 static struct mem_cgroup_per_zone *
487 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
488 {
489         int nid = page_to_nid(page);
490         int zid = page_zonenum(page);
491
492         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
493 }
494
495 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
496 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
497 {
498         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
499 }
500
501 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
502 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
503 {
504         int nid = page_to_nid(page);
505         int zid = page_zonenum(page);
506
507         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
508 }
509
510 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
511                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
512                                          unsigned long new_usage_in_excess)
513 {
514         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
515         struct rb_node *parent = NULL;
516         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
517
518         if (mz->on_tree)
519                 return;
520
521         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
522         if (!mz->usage_in_excess)
523                 return;
524         while (*p) {
525                 parent = *p;
526                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
527                                         tree_node);
528                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
529                         p = &(*p)->rb_left;
530                 /*
531                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
532                  * limit by the same amount
533                  */
534                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
535                         p = &(*p)->rb_right;
536         }
537         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
538         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
539         mz->on_tree = true;
540 }
541
542 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
543                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
544 {
545         if (!mz->on_tree)
546                 return;
547         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
548         mz->on_tree = false;
549 }
550
551 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
552                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
553 {
554         unsigned long flags;
555
556         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
557         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
558         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
559 }
560
561 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
562 {
563         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
564         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
565         unsigned long excess = 0;
566
567         if (nr_pages > soft_limit)
568                 excess = nr_pages - soft_limit;
569
570         return excess;
571 }
572
573 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
574 {
575         unsigned long excess;
576         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
577         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
578
579         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
580         /*
581          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
582          * because their event counter is not touched.
583          */
584         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
585                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
586                 excess = soft_limit_excess(memcg);
587                 /*
588                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
589                  * mem is over its softlimit.
590                  */
591                 if (excess || mz->on_tree) {
592                         unsigned long flags;
593
594                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
595                         /* if on-tree, remove it */
596                         if (mz->on_tree)
597                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
598                         /*
599                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
600                          * If excess is 0, no tree ops.
601                          */
602                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
603                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
604                 }
605         }
606 }
607
608 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
609 {
610         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
611         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
612         int nid, zid;
613
614         for_each_node(nid) {
615                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
616                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
617                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
618                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
619                 }
620         }
621 }
622
623 static struct mem_cgroup_per_zone *
624 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
625 {
626         struct rb_node *rightmost = NULL;
627         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
628
629 retry:
630         mz = NULL;
631         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
632         if (!rightmost)
633                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
634
635         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
636         /*
637          * Remove the node now but someone else can add it back,
638          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
639          * position in the tree.
640          */
641         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
642         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
643             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
644                 goto retry;
645 done:
646         return mz;
647 }
648
649 static struct mem_cgroup_per_zone *
650 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
651 {
652         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
653
654         spin_lock_irq(&mctz->lock);
655         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
656         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
657         return mz;
658 }
659
660 /*
661  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
662  *
663  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
664  *
665  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
666  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
667  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
668  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
669  *
670  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
671  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
672  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
673  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
674  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
675  *
676  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
677  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
678  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
679  * implemented.
680  */
681 static unsigned long
682 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
683 {
684         long val = 0;
685         int cpu;
686
687         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
688         for_each_possible_cpu(cpu)
689                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
690         /*
691          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
692          * transient negative values.
693          */
694         if (val < 0)
695                 val = 0;
696         return val;
697 }
698
699 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
700                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
701 {
702         unsigned long val = 0;
703         int cpu;
704
705         for_each_possible_cpu(cpu)
706                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
707         return val;
708 }
709
710 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
711                                          struct page *page,
712                                          int nr_pages)
713 {
714         /*
715          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
716          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
717          */
718         if (PageAnon(page))
719                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
720                                 nr_pages);
721         else
722                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
723                                 nr_pages);
724
725         if (PageTransHuge(page))
726                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
727                                 nr_pages);
728
729         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
730         if (nr_pages > 0)
731                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
732         else {
733                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
734                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
735         }
736
737         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
738 }
739
740 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
741                                                   int nid,
742                                                   unsigned int lru_mask)
743 {
744         unsigned long nr = 0;
745         int zid;
746
747         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
748
749         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
750                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
751                 enum lru_list lru;
752
753                 for_each_lru(lru) {
754                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
755                                 continue;
756                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
757                         nr += mz->lru_size[lru];
758                 }
759         }
760         return nr;
761 }
762
763 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
764                         unsigned int lru_mask)
765 {
766         unsigned long nr = 0;
767         int nid;
768
769         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
770                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
771         return nr;
772 }
773
774 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
775                                        enum mem_cgroup_events_target target)
776 {
777         unsigned long val, next;
778
779         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
780         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
781         /* from time_after() in jiffies.h */
782         if ((long)next - (long)val < 0) {
783                 switch (target) {
784                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
785                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
786                         break;
787                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
788                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
789                         break;
790                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
791                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
792                         break;
793                 default:
794                         break;
795                 }
796                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
797                 return true;
798         }
799         return false;
800 }
801
802 /*
803  * Check events in order.
804  *
805  */
806 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
807 {
808         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
809         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
810                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
811                 bool do_softlimit;
812                 bool do_numainfo __maybe_unused;
813
814                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
815                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
816 #if MAX_NUMNODES > 1
817                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
818                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
819 #endif
820                 mem_cgroup_threshold(memcg);
821                 if (unlikely(do_softlimit))
822                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
823 #if MAX_NUMNODES > 1
824                 if (unlikely(do_numainfo))
825                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
826 #endif
827         }
828 }
829
830 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
831 {
832         /*
833          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
834          * if it races with swapoff, page migration, etc.
835          * So this can be called with p == NULL.
836          */
837         if (unlikely(!p))
838                 return NULL;
839
840         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
841 }
842 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
843
844 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
845 {
846         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
847
848         rcu_read_lock();
849         do {
850                 /*
851                  * Page cache insertions can happen withou an
852                  * actual mm context, e.g. during disk probing
853                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
854                  */
855                 if (unlikely(!mm))
856                         memcg = root_mem_cgroup;
857                 else {
858                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
859                         if (unlikely(!memcg))
860                                 memcg = root_mem_cgroup;
861                 }
862         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
863         rcu_read_unlock();
864         return memcg;
865 }
866
867 /**
868  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
869  * @root: hierarchy root
870  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
871  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
872  *
873  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
874  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
875  *
876  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
877  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
878  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
879  *
880  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
881  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
882  * reclaimers operating on the same zone and priority.
883  */
884 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
885                                    struct mem_cgroup *prev,
886                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
887 {
888         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
889         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
890         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
891         struct mem_cgroup *pos = NULL;
892
893         if (mem_cgroup_disabled())
894                 return NULL;
895
896         if (!root)
897                 root = root_mem_cgroup;
898
899         if (prev && !reclaim)
900                 pos = prev;
901
902         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
903                 if (prev)
904                         goto out;
905                 return root;
906         }
907
908         rcu_read_lock();
909
910         if (reclaim) {
911                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
912
913                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
914                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
915
916                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
917                         goto out_unlock;
918
919                 while (1) {
920                         pos = READ_ONCE(iter->position);
921                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
922                                 break;
923                         /*
924                          * css reference reached zero, so iter->position will
925                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
926                          * rely on this happening soon, because ->css_released
927                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
928                          * might block it. So we clear iter->position right
929                          * away.
930                          */
931                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
932                 }
933         }
934
935         if (pos)
936                 css = &pos->css;
937
938         for (;;) {
939                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
940                 if (!css) {
941                         /*
942                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
943                          * new one might jump in right at the end of
944                          * the hierarchy - make sure they see at least
945                          * one group and restart from the beginning.
946                          */
947                         if (!prev)
948                                 continue;
949                         break;
950                 }
951
952                 /*
953                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
954                  * is provided by the caller, so we know it's alive
955                  * and kicking, and don't take an extra reference.
956                  */
957                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
958
959                 if (css == &root->css)
960                         break;
961
962                 if (css_tryget(css)) {
963                         /*
964                          * Make sure the memcg is initialized:
965                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
966                          * initialization against setting the flag.
967                          */
968                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
969                                 break;
970
971                         css_put(css);
972                 }
973
974                 memcg = NULL;
975         }
976
977         if (reclaim) {
978                 /*
979                  * The position could have already been updated by a competing
980                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
981                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
982                  */
983                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
984
985                 if (pos)
986                         css_put(&pos->css);
987
988                 if (!memcg)
989                         iter->generation++;
990                 else if (!prev)
991                         reclaim->generation = iter->generation;
992         }
993
994 out_unlock:
995         rcu_read_unlock();
996 out:
997         if (prev && prev != root)
998                 css_put(&prev->css);
999
1000         return memcg;
1001 }
1002
1003 /**
1004  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1005  * @root: hierarchy root
1006  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1007  */
1008 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1009                            struct mem_cgroup *prev)
1010 {
1011         if (!root)
1012                 root = root_mem_cgroup;
1013         if (prev && prev != root)
1014                 css_put(&prev->css);
1015 }
1016
1017 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1018 {
1019         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1020         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1021         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1022         int nid, zid;
1023         int i;
1024
1025         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
1026                 for_each_node(nid) {
1027                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1028                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
1029                                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1030                                         iter = &mz->iter[i];
1031                                         cmpxchg(&iter->position,
1032                                                 dead_memcg, NULL);
1033                                 }
1034                         }
1035                 }
1036         }
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1041  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1042  * be used for reference counting.
1043  */
1044 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1045         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1046              iter != NULL;                              \
1047              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1048
1049 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1050         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1051              iter != NULL;                              \
1052              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1053
1054 /**
1055  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1056  * @zone: zone of the wanted lruvec
1057  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1058  *
1059  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1060  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1061  * is disabled.
1062  */
1063 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1064                                       struct mem_cgroup *memcg)
1065 {
1066         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1067         struct lruvec *lruvec;
1068
1069         if (mem_cgroup_disabled()) {
1070                 lruvec = &zone->lruvec;
1071                 goto out;
1072         }
1073
1074         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1075         lruvec = &mz->lruvec;
1076 out:
1077         /*
1078          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1079          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1080          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1081          */
1082         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1083                 lruvec->zone = zone;
1084         return lruvec;
1085 }
1086
1087 /**
1088  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1089  * @page: the page
1090  * @zone: zone of the page
1091  *
1092  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1093  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1094  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1095  */
1096 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1097 {
1098         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1099         struct mem_cgroup *memcg;
1100         struct lruvec *lruvec;
1101
1102         if (mem_cgroup_disabled()) {
1103                 lruvec = &zone->lruvec;
1104                 goto out;
1105         }
1106
1107         memcg = page->mem_cgroup;
1108         /*
1109          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1110          * possibly migrated - before they are charged.
1111          */
1112         if (!memcg)
1113                 memcg = root_mem_cgroup;
1114
1115         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1116         lruvec = &mz->lruvec;
1117 out:
1118         /*
1119          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1120          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1121          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1122          */
1123         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1124                 lruvec->zone = zone;
1125         return lruvec;
1126 }
1127
1128 /**
1129  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1130  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1131  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1132  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1133  *
1134  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1135  * lru list.
1136  */
1137 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1138                                 int nr_pages)
1139 {
1140         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1141         unsigned long *lru_size;
1142
1143         if (mem_cgroup_disabled())
1144                 return;
1145
1146         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1147         lru_size = mz->lru_size + lru;
1148         *lru_size += nr_pages;
1149         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1150 }
1151
1152 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1153 {
1154         struct mem_cgroup *task_memcg;
1155         struct task_struct *p;
1156         bool ret;
1157
1158         p = find_lock_task_mm(task);
1159         if (p) {
1160                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1161                 task_unlock(p);
1162         } else {
1163                 /*
1164                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1165                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1166                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1167                  */
1168                 rcu_read_lock();
1169                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1170                 css_get(&task_memcg->css);
1171                 rcu_read_unlock();
1172         }
1173         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1174         css_put(&task_memcg->css);
1175         return ret;
1176 }
1177
1178 #define mem_cgroup_from_counter(counter, member)        \
1179         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1180
1181 /**
1182  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1183  * @memcg: the memory cgroup
1184  *
1185  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1186  * pages.
1187  */
1188 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1189 {
1190         unsigned long margin = 0;
1191         unsigned long count;
1192         unsigned long limit;
1193
1194         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1195         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1196         if (count < limit)
1197                 margin = limit - count;
1198
1199         if (do_swap_account) {
1200                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1201                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1202                 if (count <= limit)
1203                         margin = min(margin, limit - count);
1204         }
1205
1206         return margin;
1207 }
1208
1209 /*
1210  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1211  *
1212  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1213  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1214  * caused by "move".
1215  */
1216 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1217 {
1218         struct mem_cgroup *from;
1219         struct mem_cgroup *to;
1220         bool ret = false;
1221         /*
1222          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1223          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1224          */
1225         spin_lock(&mc.lock);
1226         from = mc.from;
1227         to = mc.to;
1228         if (!from)
1229                 goto unlock;
1230
1231         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1232                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1233 unlock:
1234         spin_unlock(&mc.lock);
1235         return ret;
1236 }
1237
1238 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1239 {
1240         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1241                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1242                         DEFINE_WAIT(wait);
1243                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1244                         /* moving charge context might have finished. */
1245                         if (mc.moving_task)
1246                                 schedule();
1247                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1248                         return true;
1249                 }
1250         }
1251         return false;
1252 }
1253
1254 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1255 /**
1256  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1257  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1258  * @p: Task that is going to be killed
1259  *
1260  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1261  * enabled
1262  */
1263 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1264 {
1265         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1266         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1267         struct mem_cgroup *iter;
1268         unsigned int i;
1269
1270         mutex_lock(&oom_info_lock);
1271         rcu_read_lock();
1272
1273         if (p) {
1274                 pr_info("Task in ");
1275                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1276                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1277         } else {
1278                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1279         }
1280
1281         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1282         pr_cont("\n");
1283
1284         rcu_read_unlock();
1285
1286         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1287                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1288                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1289         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1290                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1291                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1292         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1293                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1294                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1295
1296         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1297                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1298                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1299                 pr_cont(":");
1300
1301                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1302                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1303                                 continue;
1304                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1305                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1306                 }
1307
1308                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1309                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1310                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1311
1312                 pr_cont("\n");
1313         }
1314         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1315 }
1316
1317 /*
1318  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1319  * 1(self count) if no children.
1320  */
1321 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1322 {
1323         int num = 0;
1324         struct mem_cgroup *iter;
1325
1326         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1327                 num++;
1328         return num;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1333  */
1334 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1335 {
1336         unsigned long limit;
1337
1338         limit = memcg->memory.limit;
1339         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1340                 unsigned long memsw_limit;
1341
1342                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1343                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1344         }
1345         return limit;
1346 }
1347
1348 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1349                                      int order)
1350 {
1351         struct oom_control oc = {
1352                 .zonelist = NULL,
1353                 .nodemask = NULL,
1354                 .gfp_mask = gfp_mask,
1355                 .order = order,
1356         };
1357         struct mem_cgroup *iter;
1358         unsigned long chosen_points = 0;
1359         unsigned long totalpages;
1360         unsigned int points = 0;
1361         struct task_struct *chosen = NULL;
1362
1363         mutex_lock(&oom_lock);
1364
1365         /*
1366          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1367          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1368          * quickly exit and free its memory.
1369          */
1370         if (fatal_signal_pending(current) || task_will_free_mem(current)) {
1371                 mark_oom_victim(current);
1372                 goto unlock;
1373         }
1374
1375         check_panic_on_oom(&oc, CONSTRAINT_MEMCG, memcg);
1376         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1377         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1378                 struct css_task_iter it;
1379                 struct task_struct *task;
1380
1381                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1382                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1383                         switch (oom_scan_process_thread(&oc, task, totalpages)) {
1384                         case OOM_SCAN_SELECT:
1385                                 if (chosen)
1386                                         put_task_struct(chosen);
1387                                 chosen = task;
1388                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1389                                 get_task_struct(chosen);
1390                                 /* fall through */
1391                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1392                                 continue;
1393                         case OOM_SCAN_ABORT:
1394                                 css_task_iter_end(&it);
1395                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1396                                 if (chosen)
1397                                         put_task_struct(chosen);
1398                                 goto unlock;
1399                         case OOM_SCAN_OK:
1400                                 break;
1401                         };
1402                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1403                         if (!points || points < chosen_points)
1404                                 continue;
1405                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1406                         if (points == chosen_points &&
1407                             thread_group_leader(chosen))
1408                                 continue;
1409
1410                         if (chosen)
1411                                 put_task_struct(chosen);
1412                         chosen = task;
1413                         chosen_points = points;
1414                         get_task_struct(chosen);
1415                 }
1416                 css_task_iter_end(&it);
1417         }
1418
1419         if (chosen) {
1420                 points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1421                 oom_kill_process(&oc, chosen, points, totalpages, memcg,
1422                                  "Memory cgroup out of memory");
1423         }
1424 unlock:
1425         mutex_unlock(&oom_lock);
1426 }
1427
1428 #if MAX_NUMNODES > 1
1429
1430 /**
1431  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1432  * @memcg: the target memcg
1433  * @nid: the node ID to be checked.
1434  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1435  *
1436  * This function returns whether the specified memcg contains any
1437  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1438  * pages in the node.
1439  */
1440 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1441                 int nid, bool noswap)
1442 {
1443         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1444                 return true;
1445         if (noswap || !total_swap_pages)
1446                 return false;
1447         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1448                 return true;
1449         return false;
1450
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1455  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1456  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1457  *
1458  */
1459 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1460 {
1461         int nid;
1462         /*
1463          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1464          * pagein/pageout changes since the last update.
1465          */
1466         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1467                 return;
1468         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1469                 return;
1470
1471         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1472         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1473
1474         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1475
1476                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1477                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1478         }
1479
1480         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1481         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1486  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1487  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1488  *
1489  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1490  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1491  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1492  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1493  *
1494  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1495  */
1496 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1497 {
1498         int node;
1499
1500         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1501         node = memcg->last_scanned_node;
1502
1503         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1504         if (node == MAX_NUMNODES)
1505                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1506         /*
1507          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1508          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1509          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1510          * we use curret node.
1511          */
1512         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1513                 node = numa_node_id();
1514
1515         memcg->last_scanned_node = node;
1516         return node;
1517 }
1518 #else
1519 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1520 {
1521         return 0;
1522 }
1523 #endif
1524
1525 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1526                                    struct zone *zone,
1527                                    gfp_t gfp_mask,
1528                                    unsigned long *total_scanned)
1529 {
1530         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1531         int total = 0;
1532         int loop = 0;
1533         unsigned long excess;
1534         unsigned long nr_scanned;
1535         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1536                 .zone = zone,
1537                 .priority = 0,
1538         };
1539
1540         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1541
1542         while (1) {
1543                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1544                 if (!victim) {
1545                         loop++;
1546                         if (loop >= 2) {
1547                                 /*
1548                                  * If we have not been able to reclaim
1549                                  * anything, it might because there are
1550                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1551                                  */
1552                                 if (!total)
1553                                         break;
1554                                 /*
1555                                  * We want to do more targeted reclaim.
1556                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1557                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1558                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1559                                  */
1560                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1561                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1562                                         break;
1563                         }
1564                         continue;
1565                 }
1566                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1567                                                      zone, &nr_scanned);
1568                 *total_scanned += nr_scanned;
1569                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1570                         break;
1571         }
1572         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1573         return total;
1574 }
1575
1576 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1577 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1578         .name = "memcg_oom_lock",
1579 };
1580 #endif
1581
1582 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1583
1584 /*
1585  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1586  * If someone is running, return false.
1587  */
1588 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1589 {
1590         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1591
1592         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1593
1594         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1595                 if (iter->oom_lock) {
1596                         /*
1597                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1598                          * so we cannot give a lock.
1599                          */
1600                         failed = iter;
1601                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1602                         break;
1603                 } else
1604                         iter->oom_lock = true;
1605         }
1606
1607         if (failed) {
1608                 /*
1609                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1610                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1611                  */
1612                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1613                         if (iter == failed) {
1614                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1615                                 break;
1616                         }
1617                         iter->oom_lock = false;
1618                 }
1619         } else
1620                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1621
1622         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1623
1624         return !failed;
1625 }
1626
1627 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1628 {
1629         struct mem_cgroup *iter;
1630
1631         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1632         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1633         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1634                 iter->oom_lock = false;
1635         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1636 }
1637
1638 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1639 {
1640         struct mem_cgroup *iter;
1641
1642         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1643         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1644                 iter->under_oom++;
1645         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1646 }
1647
1648 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1649 {
1650         struct mem_cgroup *iter;
1651
1652         /*
1653          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1654          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1655          */
1656         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1657         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1658                 if (iter->under_oom > 0)
1659                         iter->under_oom--;
1660         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1661 }
1662
1663 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1664
1665 struct oom_wait_info {
1666         struct mem_cgroup *memcg;
1667         wait_queue_t    wait;
1668 };
1669
1670 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1671         unsigned mode, int sync, void *arg)
1672 {
1673         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1674         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1675         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1676
1677         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1678         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1679
1680         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1681             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1682                 return 0;
1683         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1684 }
1685
1686 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1687 {
1688         /*
1689          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1690          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1691          * this function is called as a result of userland actions
1692          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1693          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1694          * triggering notification.
1695          */
1696         if (memcg && memcg->under_oom)
1697                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1698 }
1699
1700 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1701 {
1702         if (!current->memcg_may_oom)
1703                 return;
1704         /*
1705          * We are in the middle of the charge context here, so we
1706          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1707          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1708          *
1709          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1710          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1711          * invocation might not even be necessary.
1712          *
1713          * That's why we don't do anything here except remember the
1714          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1715          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1716          * and when we know whether the fault was overall successful.
1717          */
1718         css_get(&memcg->css);
1719         current->memcg_in_oom = memcg;
1720         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1721         current->memcg_oom_order = order;
1722 }
1723
1724 /**
1725  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1726  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1727  *
1728  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1729  * handler was enabled.
1730  *
1731  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1732  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1733  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1734  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1735  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1736  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1737  *
1738  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1739  * completed, %false otherwise.
1740  */
1741 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1742 {
1743         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1744         struct oom_wait_info owait;
1745         bool locked;
1746
1747         /* OOM is global, do not handle */
1748         if (!memcg)
1749                 return false;
1750
1751         if (!handle || oom_killer_disabled)
1752                 goto cleanup;
1753
1754         owait.memcg = memcg;
1755         owait.wait.flags = 0;
1756         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1757         owait.wait.private = current;
1758         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1759
1760         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1761         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1762
1763         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1764
1765         if (locked)
1766                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1767
1768         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1769                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1770                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1771                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1772                                          current->memcg_oom_order);
1773         } else {
1774                 schedule();
1775                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1776                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1777         }
1778
1779         if (locked) {
1780                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1781                 /*
1782                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1783                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1784                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1785                  */
1786                 memcg_oom_recover(memcg);
1787         }
1788 cleanup:
1789         current->memcg_in_oom = NULL;
1790         css_put(&memcg->css);
1791         return true;
1792 }
1793
1794 /**
1795  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
1796  * @page: page that is going to change accounted state
1797  *
1798  * This function must mark the beginning of an accounted page state
1799  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
1800  * being moved to another memcg:
1801  *
1802  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
1803  *   if (TestClearPageState(page))
1804  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
1805  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
1806  */
1807 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page)
1808 {
1809         struct mem_cgroup *memcg;
1810         unsigned long flags;
1811
1812         /*
1813          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1814          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1815          * because page moving starts with an RCU grace period.
1816          *
1817          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1818          * the page state that is going to change is the only thing
1819          * preventing the page from being uncharged.
1820          * E.g. end-writeback clearing PageWriteback(), which allows
1821          * migration to go ahead and uncharge the page before the
1822          * account transaction might be complete.
1823          */
1824         rcu_read_lock();
1825
1826         if (mem_cgroup_disabled())
1827                 return NULL;
1828 again:
1829         memcg = page->mem_cgroup;
1830         if (unlikely(!memcg))
1831                 return NULL;
1832
1833         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1834                 return memcg;
1835
1836         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1837         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1838                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1839                 goto again;
1840         }
1841
1842         /*
1843          * When charge migration first begins, we can have locked and
1844          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1845          * the task who has the lock for mem_cgroup_end_page_stat().
1846          */
1847         memcg->move_lock_task = current;
1848         memcg->move_lock_flags = flags;
1849
1850         return memcg;
1851 }
1852 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_begin_page_stat);
1853
1854 /**
1855  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
1856  * @memcg: the memcg that was accounted against
1857  */
1858 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg)
1859 {
1860         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1861                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1862
1863                 memcg->move_lock_task = NULL;
1864                 memcg->move_lock_flags = 0;
1865
1866                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1867         }
1868
1869         rcu_read_unlock();
1870 }
1871 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_end_page_stat);
1872
1873 /*
1874  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1875  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1876  */
1877 #define CHARGE_BATCH    32U
1878 struct memcg_stock_pcp {
1879         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1880         unsigned int nr_pages;
1881         struct work_struct work;
1882         unsigned long flags;
1883 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1884 };
1885 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1886 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1887
1888 /**
1889  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1890  * @memcg: memcg to consume from.
1891  * @nr_pages: how many pages to charge.
1892  *
1893  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1894  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1895  * service an allocation will refill the stock.
1896  *
1897  * returns true if successful, false otherwise.
1898  */
1899 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1900 {
1901         struct memcg_stock_pcp *stock;
1902         bool ret = false;
1903
1904         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1905                 return ret;
1906
1907         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1908         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1909                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1910                 ret = true;
1911         }
1912         put_cpu_var(memcg_stock);
1913         return ret;
1914 }
1915
1916 /*
1917  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1918  */
1919 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1920 {
1921         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1922
1923         if (stock->nr_pages) {
1924                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1925                 if (do_swap_account)
1926                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1927                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1928                 stock->nr_pages = 0;
1929         }
1930         stock->cached = NULL;
1931 }
1932
1933 /*
1934  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1935  * a thread which is pinned to local cpu.
1936  */
1937 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1938 {
1939         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1940         drain_stock(stock);
1941         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1946  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1947  */
1948 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1949 {
1950         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1951
1952         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1953                 drain_stock(stock);
1954                 stock->cached = memcg;
1955         }
1956         stock->nr_pages += nr_pages;
1957         put_cpu_var(memcg_stock);
1958 }
1959
1960 /*
1961  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1962  * of the hierarchy under it.
1963  */
1964 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1965 {
1966         int cpu, curcpu;
1967
1968         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1969         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1970                 return;
1971         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1972         get_online_cpus();
1973         curcpu = get_cpu();
1974         for_each_online_cpu(cpu) {
1975                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1976                 struct mem_cgroup *memcg;
1977
1978                 memcg = stock->cached;
1979                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1980                         continue;
1981                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1982                         continue;
1983                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1984                         if (cpu == curcpu)
1985                                 drain_local_stock(&stock->work);
1986                         else
1987                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1988                 }
1989         }
1990         put_cpu();
1991         put_online_cpus();
1992         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1993 }
1994
1995 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1996                                         unsigned long action,
1997                                         void *hcpu)
1998 {
1999         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2000         struct memcg_stock_pcp *stock;
2001
2002         if (action == CPU_ONLINE)
2003                 return NOTIFY_OK;
2004
2005         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2006                 return NOTIFY_OK;
2007
2008         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2009         drain_stock(stock);
2010         return NOTIFY_OK;
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2015  * and reclaims memory over the high limit.
2016  */
2017 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2018 {
2019         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2020         struct mem_cgroup *memcg, *pos;
2021
2022         if (likely(!nr_pages))
2023                 return;
2024
2025         pos = memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2026
2027         do {
2028                 if (page_counter_read(&pos->memory) <= pos->high)
2029                         continue;
2030                 mem_cgroup_events(pos, MEMCG_HIGH, 1);
2031                 try_to_free_mem_cgroup_pages(pos, nr_pages, GFP_KERNEL, true);
2032         } while ((pos = parent_mem_cgroup(pos)));
2033
2034         css_put(&memcg->css);
2035         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2036 }
2037
2038 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2039                       unsigned int nr_pages)
2040 {
2041         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2042         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2043         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2044         struct page_counter *counter;
2045         unsigned long nr_reclaimed;
2046         bool may_swap = true;
2047         bool drained = false;
2048
2049         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2050                 return 0;
2051 retry:
2052         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2053                 return 0;
2054
2055         if (!do_swap_account ||
2056             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2057                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2058                         goto done_restock;
2059                 if (do_swap_account)
2060                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2061                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2062         } else {
2063                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2064                 may_swap = false;
2065         }
2066
2067         if (batch > nr_pages) {
2068                 batch = nr_pages;
2069                 goto retry;
2070         }
2071
2072         /*
2073          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2074          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2075          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2076          * free their memory.
2077          */
2078         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2079                      fatal_signal_pending(current) ||
2080                      current->flags & PF_EXITING))
2081                 goto force;
2082
2083         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2084                 goto nomem;
2085
2086         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2087                 goto nomem;
2088
2089         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
2090
2091         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2092                                                     gfp_mask, may_swap);
2093
2094         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2095                 goto retry;
2096
2097         if (!drained) {
2098                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2099                 drained = true;
2100                 goto retry;
2101         }
2102
2103         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2104                 goto nomem;
2105         /*
2106          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2107          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2108          * before killing the task.
2109          *
2110          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2111          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2112          * to regular pages anyway in case of failure.
2113          */
2114         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2115                 goto retry;
2116         /*
2117          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2118          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2119          */
2120         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2121                 goto retry;
2122
2123         if (nr_retries--)
2124                 goto retry;
2125
2126         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2127                 goto force;
2128
2129         if (fatal_signal_pending(current))
2130                 goto force;
2131
2132         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2133
2134         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2135                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2136 nomem:
2137         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2138                 return -ENOMEM;
2139 force:
2140         /*
2141          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2142          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2143          * temporarily by force charging it.
2144          */
2145         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2146         if (do_swap_account)
2147                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2148         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2149
2150         return 0;
2151
2152 done_restock:
2153         css_get_many(&memcg->css, batch);
2154         if (batch > nr_pages)
2155                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2156
2157         /*
2158          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2159          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2160          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2161          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2162          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2163          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2164          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2165          */
2166         do {
2167                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2168                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2169                         set_notify_resume(current);
2170                         break;
2171                 }
2172         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2173
2174         return 0;
2175 }
2176
2177 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2178 {
2179         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2180                 return;
2181
2182         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2183         if (do_swap_account)
2184                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2185
2186         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2187 }
2188
2189 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2190 {
2191         struct zone *zone = page_zone(page);
2192
2193         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2194         if (PageLRU(page)) {
2195                 struct lruvec *lruvec;
2196
2197                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2198                 ClearPageLRU(page);
2199                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2200                 *isolated = 1;
2201         } else
2202                 *isolated = 0;
2203 }
2204
2205 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2206 {
2207         struct zone *zone = page_zone(page);
2208
2209         if (isolated) {
2210                 struct lruvec *lruvec;
2211
2212                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2213                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2214                 SetPageLRU(page);
2215                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2216         }
2217         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2218 }
2219
2220 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2221                           bool lrucare)
2222 {
2223         int isolated;
2224
2225         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2226
2227         /*
2228          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2229          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2230          */
2231         if (lrucare)
2232                 lock_page_lru(page, &isolated);
2233
2234         /*
2235          * Nobody should be changing or seriously looking at
2236          * page->mem_cgroup at this point:
2237          *
2238          * - the page is uncharged
2239          *
2240          * - the page is off-LRU
2241          *
2242          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2243          *   a locked page table
2244          *
2245          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2246          *   have the page locked
2247          */
2248         page->mem_cgroup = memcg;
2249
2250         if (lrucare)
2251                 unlock_page_lru(page, isolated);
2252 }
2253
2254 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2255 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2256 {
2257         int id, size;
2258         int err;
2259
2260         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2261                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2262         if (id < 0)
2263                 return id;
2264
2265         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2266                 return id;
2267
2268         /*
2269          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2270          * so we have to grow them.
2271          */
2272         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2273
2274         size = 2 * (id + 1);
2275         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2276                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2277         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2278                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2279
2280         err = memcg_update_all_caches(size);
2281         if (!err)
2282                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2283         if (!err)
2284                 memcg_nr_cache_ids = size;
2285
2286         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2287
2288         if (err) {
2289                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2290                 return err;
2291         }
2292         return id;
2293 }
2294
2295 static void memcg_free_cache_id(int id)
2296 {
2297         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2298 }
2299
2300 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2301         struct mem_cgroup *memcg;
2302         struct kmem_cache *cachep;
2303         struct work_struct work;
2304 };
2305
2306 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2307 {
2308         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2309                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2310         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2311         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2312
2313         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2314
2315         css_put(&memcg->css);
2316         kfree(cw);
2317 }
2318
2319 /*
2320  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2321  */
2322 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2323                                                struct kmem_cache *cachep)
2324 {
2325         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2326
2327         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2328         if (!cw)
2329                 return;
2330
2331         css_get(&memcg->css);
2332
2333         cw->memcg = memcg;
2334         cw->cachep = cachep;
2335         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2336
2337         schedule_work(&cw->work);
2338 }
2339
2340 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2341                                              struct kmem_cache *cachep)
2342 {
2343         /*
2344          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2345          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2346          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2347          *
2348          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2349          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2350          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2351          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2352          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2353          */
2354         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2355         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2356         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2357 }
2358
2359 /*
2360  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2361  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2362  *
2363  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2364  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2365  * in a workqueue.
2366  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2367  * the original cache.
2368  *
2369  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2370  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2371  */
2372 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2373 {
2374         struct mem_cgroup *memcg;
2375         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2376         int kmemcg_id;
2377
2378         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2379
2380         if (cachep->flags & SLAB_ACCOUNT)
2381                 gfp |= __GFP_ACCOUNT;
2382
2383         if (!(gfp & __GFP_ACCOUNT))
2384                 return cachep;
2385
2386         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2387                 return cachep;
2388
2389         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2390         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2391         if (kmemcg_id < 0)
2392                 goto out;
2393
2394         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2395         if (likely(memcg_cachep))
2396                 return memcg_cachep;
2397
2398         /*
2399          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2400          * context), we could be be predictable and return right away.
2401          * This would guarantee that the allocation being performed
2402          * already belongs in the new cache.
2403          *
2404          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2405          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2406          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2407          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2408          * defer everything.
2409          */
2410         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2411 out:
2412         css_put(&memcg->css);
2413         return cachep;
2414 }
2415
2416 void __memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2417 {
2418         if (!is_root_cache(cachep))
2419                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2420 }
2421
2422 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2423                               struct mem_cgroup *memcg)
2424 {
2425         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2426         struct page_counter *counter;
2427         int ret;
2428
2429         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2430                 return 0;
2431
2432         if (!page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter))
2433                 return -ENOMEM;
2434
2435         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2436         if (ret) {
2437                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2438                 return ret;
2439         }
2440
2441         page->mem_cgroup = memcg;
2442
2443         return 0;
2444 }
2445
2446 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2447 {
2448         struct mem_cgroup *memcg;
2449         int ret;
2450
2451         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2452         ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2453         css_put(&memcg->css);
2454         return ret;
2455 }
2456
2457 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2458 {
2459         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2460         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2461
2462         if (!memcg)
2463                 return;
2464
2465         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2466
2467         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2468         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2469         if (do_swap_account)
2470                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2471
2472         page->mem_cgroup = NULL;
2473         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2474 }
2475 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2476
2477 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2478
2479 /*
2480  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2481  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2482  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2483  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2484  */
2485 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2486 {
2487         int i;
2488
2489         if (mem_cgroup_disabled())
2490                 return;
2491
2492         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2493                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2494
2495         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2496                        HPAGE_PMD_NR);
2497 }
2498 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2499
2500 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2501 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2502                                          bool charge)
2503 {
2504         int val = (charge) ? 1 : -1;
2505         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2506 }
2507
2508 /**
2509  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2510  * @entry: swap entry to be moved
2511  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2512  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2513  *
2514  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2515  * as the mem_cgroup's id of @from.
2516  *
2517  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2518  *
2519  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2520  * both res and memsw, and called css_get().
2521  */
2522 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2523                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2524 {
2525         unsigned short old_id, new_id;
2526
2527         old_id = mem_cgroup_id(from);
2528         new_id = mem_cgroup_id(to);
2529
2530         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2531                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2532                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2533                 return 0;
2534         }
2535         return -EINVAL;
2536 }
2537 #else
2538 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2539                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2540 {
2541         return -EINVAL;
2542 }
2543 #endif
2544
2545 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2546
2547 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2548                                    unsigned long limit)
2549 {
2550         unsigned long curusage;
2551         unsigned long oldusage;
2552         bool enlarge = false;
2553         int retry_count;
2554         int ret;
2555
2556         /*
2557          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2558          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2559          * of # of children which we should visit in this loop.
2560          */
2561         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2562                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2563
2564         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2565
2566         do {
2567                 if (signal_pending(current)) {
2568                         ret = -EINTR;
2569                         break;
2570                 }
2571
2572                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2573                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2574                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2575                         ret = -EINVAL;
2576                         break;
2577                 }
2578                 if (limit > memcg->memory.limit)
2579                         enlarge = true;
2580                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2581                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2582
2583                 if (!ret)
2584                         break;
2585
2586                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2587
2588                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2589                 /* Usage is reduced ? */
2590                 if (curusage >= oldusage)
2591                         retry_count--;
2592                 else
2593                         oldusage = curusage;
2594         } while (retry_count);
2595
2596         if (!ret && enlarge)
2597                 memcg_oom_recover(memcg);
2598
2599         return ret;
2600 }
2601
2602 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2603                                          unsigned long limit)
2604 {
2605         unsigned long curusage;
2606         unsigned long oldusage;
2607         bool enlarge = false;
2608         int retry_count;
2609         int ret;
2610
2611         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2612         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2613                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2614
2615         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2616
2617         do {
2618                 if (signal_pending(current)) {
2619                         ret = -EINTR;
2620                         break;
2621                 }
2622
2623                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2624                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2625                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2626                         ret = -EINVAL;
2627                         break;
2628                 }
2629                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2630                         enlarge = true;
2631                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2632                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2633
2634                 if (!ret)
2635                         break;
2636
2637                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2638
2639                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2640                 /* Usage is reduced ? */
2641                 if (curusage >= oldusage)
2642                         retry_count--;
2643                 else
2644                         oldusage = curusage;
2645         } while (retry_count);
2646
2647         if (!ret && enlarge)
2648                 memcg_oom_recover(memcg);
2649
2650         return ret;
2651 }
2652
2653 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
2654                                             gfp_t gfp_mask,
2655                                             unsigned long *total_scanned)
2656 {
2657         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2658         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
2659         unsigned long reclaimed;
2660         int loop = 0;
2661         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
2662         unsigned long excess;
2663         unsigned long nr_scanned;
2664
2665         if (order > 0)
2666                 return 0;
2667
2668         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
2669         /*
2670          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2671          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2672          * pressure
2673          */
2674         do {
2675                 if (next_mz)
2676                         mz = next_mz;
2677                 else
2678                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2679                 if (!mz)
2680                         break;
2681
2682                 nr_scanned = 0;
2683                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
2684                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2685                 nr_reclaimed += reclaimed;
2686                 *total_scanned += nr_scanned;
2687                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2688                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2689
2690                 /*
2691                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2692                  * it is time to move on to the next cgroup
2693                  */
2694                 next_mz = NULL;
2695                 if (!reclaimed)
2696                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2697
2698                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2699                 /*
2700                  * One school of thought says that we should not add
2701                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2702                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2703                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2704                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2705                  * term TODO.
2706                  */
2707                 /* If excess == 0, no tree ops */
2708                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2709                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2710                 css_put(&mz->memcg->css);
2711                 loop++;
2712                 /*
2713                  * Could not reclaim anything and there are no more
2714                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2715                  * reclaiming anything.
2716                  */
2717                 if (!nr_reclaimed &&
2718                         (next_mz == NULL ||
2719                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2720                         break;
2721         } while (!nr_reclaimed);
2722         if (next_mz)
2723                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2724         return nr_reclaimed;
2725 }
2726
2727 /*
2728  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2729  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2730  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2731  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2732  */
2733 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2734 {
2735         bool ret;
2736
2737         /*
2738          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
2739          * it prevents a new child from being initialized based on this
2740          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
2741          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
2742          */
2743         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
2744
2745         rcu_read_lock();
2746         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2747         rcu_read_unlock();
2748         return ret;
2749 }
2750
2751 /*
2752  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
2753  * the rest to the parent.
2754  *
2755  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2756  */
2757 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2758 {
2759         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2760
2761         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2762         lru_add_drain_all();
2763         /* try to free all pages in this cgroup */
2764         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2765                 int progress;
2766
2767                 if (signal_pending(current))
2768                         return -EINTR;
2769
2770                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2771                                                         GFP_KERNEL, true);
2772                 if (!progress) {
2773                         nr_retries--;
2774                         /* maybe some writeback is necessary */
2775                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2776                 }
2777
2778         }
2779
2780         return 0;
2781 }
2782
2783 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2784                                             char *buf, size_t nbytes,
2785                                             loff_t off)
2786 {
2787         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2788
2789         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2790                 return -EINVAL;
2791         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2792 }
2793
2794 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2795                                      struct cftype *cft)
2796 {
2797         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2798 }
2799
2800 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2801                                       struct cftype *cft, u64 val)
2802 {
2803         int retval = 0;
2804         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2805         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2806
2807         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
2808
2809         if (memcg->use_hierarchy == val)
2810                 goto out;
2811
2812         /*
2813          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2814          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2815          * occur, provided the current cgroup has no children.
2816          *
2817          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2818          * set if there are no children.
2819          */
2820         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2821                                 (val == 1 || val == 0)) {
2822                 if (!memcg_has_children(memcg))
2823                         memcg->use_hierarchy = val;
2824                 else
2825                         retval = -EBUSY;
2826         } else
2827                 retval = -EINVAL;
2828
2829 out:
2830         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
2831
2832         return retval;
2833 }
2834
2835 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2836                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
2837 {
2838         struct mem_cgroup *iter;
2839         unsigned long val = 0;
2840
2841         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2842                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
2843
2844         return val;
2845 }
2846
2847 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2848 {
2849         unsigned long val;
2850
2851         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2852                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2853                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2854                 if (swap)
2855                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2856         } else {
2857                 if (!swap)
2858                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2859                 else
2860                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2861         }
2862         return val;
2863 }
2864
2865 enum {
2866         RES_USAGE,
2867         RES_LIMIT,
2868         RES_MAX_USAGE,
2869         RES_FAILCNT,
2870         RES_SOFT_LIMIT,
2871 };
2872
2873 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2874                                struct cftype *cft)
2875 {
2876         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2877         struct page_counter *counter;
2878
2879         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2880         case _MEM:
2881                 counter = &memcg->memory;
2882                 break;
2883         case _MEMSWAP:
2884                 counter = &memcg->memsw;
2885                 break;
2886         case _KMEM:
2887                 counter = &memcg->kmem;
2888                 break;
2889         default:
2890                 BUG();
2891         }
2892
2893         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2894         case RES_USAGE:
2895                 if (counter == &memcg->memory)
2896                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2897                 if (counter == &memcg->memsw)
2898                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2899                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2900         case RES_LIMIT:
2901                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2902         case RES_MAX_USAGE:
2903                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2904         case RES_FAILCNT:
2905                 return counter->failcnt;
2906         case RES_SOFT_LIMIT:
2907                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2908         default:
2909                 BUG();
2910         }
2911 }
2912
2913 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2914 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
2915                                unsigned long nr_pages)
2916 {
2917         int err = 0;
2918         int memcg_id;
2919
2920         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2921         BUG_ON(memcg->kmem_acct_activated);
2922         BUG_ON(memcg->kmem_acct_active);
2923
2924         /*
2925          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
2926          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
2927          * already joined.
2928          *
2929          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
2930          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
2931          * place, which makes the value quite meaningless.
2932          *
2933          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
2934          * of course permitted.
2935          */
2936         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
2937         if (cgroup_is_populated(memcg->css.cgroup) ||
2938             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
2939                 err = -EBUSY;
2940         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
2941         if (err)
2942                 goto out;
2943
2944         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2945         if (memcg_id < 0) {
2946                 err = memcg_id;
2947                 goto out;
2948         }
2949
2950         /*
2951          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got
2952          * activated yet, so this should succeed.
2953          */
2954         err = page_counter_limit(&memcg->kmem, nr_pages);
2955         VM_BUG_ON(err);
2956
2957         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2958         /*
2959          * A memory cgroup is considered kmem-active as soon as it gets
2960          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2961          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2962          * patched.
2963          */
2964         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2965         memcg->kmem_acct_activated = true;
2966         memcg->kmem_acct_active = true;
2967 out:
2968         return err;
2969 }
2970
2971 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2972                                    unsigned long limit)
2973 {
2974         int ret;
2975
2976         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2977         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2978                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, limit);
2979         else
2980                 ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2981         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2982         return ret;
2983 }
2984
2985 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2986 {
2987         int ret = 0;
2988         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2989
2990         if (!parent)
2991                 return 0;
2992
2993         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2994         /*
2995          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
2996          * after this point, because it has at least one child already.
2997          */
2998         if (memcg_kmem_is_active(parent))
2999                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
3000         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3001         return ret;
3002 }
3003 #else
3004 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3005                                    unsigned long limit)
3006 {
3007         return -EINVAL;
3008 }
3009 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3010
3011 /*
3012  * The user of this function is...
3013  * RES_LIMIT.
3014  */
3015 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3016                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3017 {
3018         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3019         unsigned long nr_pages;
3020         int ret;
3021
3022         buf = strstrip(buf);
3023         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3024         if (ret)
3025                 return ret;
3026
3027         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3028         case RES_LIMIT:
3029                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3030                         ret = -EINVAL;
3031                         break;
3032                 }
3033                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3034                 case _MEM:
3035                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3036                         break;
3037                 case _MEMSWAP:
3038                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3039                         break;
3040                 case _KMEM:
3041                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3042                         break;
3043                 }
3044                 break;
3045         case RES_SOFT_LIMIT:
3046                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3047                 ret = 0;
3048                 break;
3049         }
3050         return ret ?: nbytes;
3051 }
3052
3053 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3054                                 size_t nbytes, loff_t off)
3055 {
3056         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3057         struct page_counter *counter;
3058
3059         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3060         case _MEM:
3061                 counter = &memcg->memory;
3062                 break;
3063         case _MEMSWAP:
3064                 counter = &memcg->memsw;
3065                 break;
3066         case _KMEM:
3067                 counter = &memcg->kmem;
3068                 break;
3069         default:
3070                 BUG();
3071         }
3072
3073         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3074         case RES_MAX_USAGE:
3075                 page_counter_reset_watermark(counter);
3076                 break;
3077         case RES_FAILCNT:
3078                 counter->failcnt = 0;
3079                 break;
3080         default:
3081                 BUG();
3082         }
3083
3084         return nbytes;
3085 }
3086
3087 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3088                                         struct cftype *cft)
3089 {
3090         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3091 }
3092
3093 #ifdef CONFIG_MMU
3094 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3095                                         struct cftype *cft, u64 val)
3096 {
3097         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3098
3099         if (val & ~MOVE_MASK)
3100                 return -EINVAL;
3101
3102         /*
3103          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3104          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3105          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3106          * affect task migrations starting after the change.
3107          */
3108         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3109         return 0;
3110 }
3111 #else
3112 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3113                                         struct cftype *cft, u64 val)
3114 {
3115         return -ENOSYS;
3116 }
3117 #endif
3118
3119 #ifdef CONFIG_NUMA
3120 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3121 {
3122         struct numa_stat {
3123                 const char *name;
3124                 unsigned int lru_mask;
3125         };
3126
3127         static const struct numa_stat stats[] = {
3128                 { "total", LRU_ALL },
3129                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3130                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3131                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3132         };
3133         const struct numa_stat *stat;
3134         int nid;
3135         unsigned long nr;
3136         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3137
3138         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3139                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3140                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3141                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3142                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3143                                                           stat->lru_mask);
3144                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3145                 }
3146                 seq_putc(m, '\n');
3147         }
3148
3149         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3150                 struct mem_cgroup *iter;
3151
3152                 nr = 0;
3153                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3154                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3155                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3156                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3157                         nr = 0;
3158                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3159                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3160                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3161                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3162                 }
3163                 seq_putc(m, '\n');
3164         }
3165
3166         return 0;
3167 }
3168 #endif /* CONFIG_NUMA */
3169
3170 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3171 {
3172         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3173         unsigned long memory, memsw;
3174         struct mem_cgroup *mi;
3175         unsigned int i;
3176
3177         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3178                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3179         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3180                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3181         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3182
3183         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3184                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3185                         continue;
3186                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3187                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3188         }
3189
3190         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3191                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3192                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3193
3194         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3195                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3196                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3197
3198         /* Hierarchical information */
3199         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3200         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3201                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3202                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3203         }
3204         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3205                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3206         if (do_swap_account)
3207                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3208                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3209
3210         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3211                 unsigned long long val = 0;
3212
3213                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3214                         continue;
3215                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3216                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3217                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3218         }
3219
3220         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3221                 unsigned long long val = 0;
3222
3223                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3224                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3225                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3226                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3227         }
3228
3229         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3230                 unsigned long long val = 0;
3231
3232                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3233                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3234                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3235         }
3236
3237 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3238         {
3239                 int nid, zid;
3240                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3241                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3242                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3243                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3244
3245                 for_each_online_node(nid)
3246                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3247                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3248                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3249
3250                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3251                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3252                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3253                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3254                         }
3255                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3256                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3257                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3258                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3259         }
3260 #endif
3261
3262         return 0;
3263 }
3264
3265 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3266                                       struct cftype *cft)
3267 {
3268         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3269
3270         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3271 }
3272
3273 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3274                                        struct cftype *cft, u64 val)
3275 {
3276         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3277
3278         if (val > 100)
3279                 return -EINVAL;
3280
3281         if (css->parent)
3282                 memcg->swappiness = val;
3283         else
3284                 vm_swappiness = val;
3285
3286         return 0;
3287 }
3288
3289 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3290 {
3291         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3292         unsigned long usage;
3293         int i;
3294
3295         rcu_read_lock();
3296         if (!swap)
3297                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3298         else
3299                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3300
3301         if (!t)
3302                 goto unlock;
3303
3304         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3305
3306         /*
3307          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3308          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3309          * call of __mem_cgroup_threshold().
3310          */
3311         i = t->current_threshold;
3312
3313         /*
3314          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3315          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3316          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3317          * only one element of the array here.
3318          */
3319         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3320                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3321
3322         /* i = current_threshold + 1 */
3323         i++;
3324
3325         /*
3326          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3327          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3328          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3329          * only one element of the array here.
3330          */
3331         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3332                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3333
3334         /* Update current_threshold */
3335         t->current_threshold = i - 1;
3336 unlock:
3337         rcu_read_unlock();
3338 }
3339
3340 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3341 {
3342         while (memcg) {
3343                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3344                 if (do_swap_account)
3345                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3346
3347                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3348         }
3349 }
3350
3351 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3352 {
3353         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3354         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3355
3356         if (_a->threshold > _b->threshold)
3357                 return 1;
3358
3359         if (_a->threshold < _b->threshold)
3360                 return -1;
3361
3362         return 0;
3363 }
3364
3365 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3366 {
3367         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3368
3369         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3370
3371         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3372                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3373
3374         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3375         return 0;
3376 }
3377
3378 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3379 {
3380         struct mem_cgroup *iter;
3381
3382         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3383                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3384 }
3385
3386 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3387         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3388 {
3389         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3390         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3391         unsigned long threshold;
3392         unsigned long usage;
3393         int i, size, ret;
3394
3395         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3396         if (ret)
3397                 return ret;
3398
3399         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3400
3401         if (type == _MEM) {
3402                 thresholds = &memcg->thresholds;
3403                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3404         } else if (type == _MEMSWAP) {
3405                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3406                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3407         } else
3408                 BUG();
3409
3410         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3411         if (thresholds->primary)
3412                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3413
3414         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3415
3416         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3417         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3418                         GFP_KERNEL);
3419         if (!new) {
3420                 ret = -ENOMEM;
3421                 goto unlock;
3422         }
3423         new->size = size;
3424
3425         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3426         if (thresholds->primary) {
3427                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3428                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3429         }
3430
3431         /* Add new threshold */
3432         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3433         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3434
3435         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3436         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3437                         compare_thresholds, NULL);
3438
3439         /* Find current threshold */
3440         new->current_threshold = -1;
3441         for (i = 0; i < size; i++) {
3442                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3443                         /*
3444                          * new->current_threshold will not be used until
3445                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3446                          * it here.
3447                          */
3448                         ++new->current_threshold;
3449                 } else
3450                         break;
3451         }
3452
3453         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3454         kfree(thresholds->spare);
3455         thresholds->spare = thresholds->primary;
3456
3457         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3458
3459         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3460         synchronize_rcu();
3461
3462 unlock:
3463         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3464
3465         return ret;
3466 }
3467
3468 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3469         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3470 {
3471         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3472 }
3473
3474 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3475         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3476 {
3477         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3478 }
3479
3480 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3481         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3482 {
3483         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3484         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3485         unsigned long usage;
3486         int i, j, size;
3487
3488         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3489
3490         if (type == _MEM) {
3491                 thresholds = &memcg->thresholds;
3492                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3493         } else if (type == _MEMSWAP) {
3494                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3495                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3496         } else
3497                 BUG();
3498
3499         if (!thresholds->primary)
3500                 goto unlock;
3501
3502         /* Check if a threshold crossed before removing */
3503         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3504
3505         /* Calculate new number of threshold */
3506         size = 0;
3507         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3508                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3509                         size++;
3510         }
3511
3512         new = thresholds->spare;
3513
3514         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3515         if (!size) {
3516                 kfree(new);
3517                 new = NULL;
3518                 goto swap_buffers;
3519         }
3520
3521         new->size = size;
3522
3523         /* Copy thresholds and find current threshold */
3524         new->current_threshold = -1;
3525         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3526                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3527                         continue;
3528
3529                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3530                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3531                         /*
3532                          * new->current_threshold will not be used
3533                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3534                          * it here.
3535                          */
3536                         ++new->current_threshold;
3537                 }
3538                 j++;
3539         }
3540
3541 swap_buffers:
3542         /* Swap primary and spare array */
3543         thresholds->spare = thresholds->primary;
3544         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3545         if (!new) {
3546                 kfree(thresholds->spare);
3547                 thresholds->spare = NULL;
3548         }
3549
3550         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3551
3552         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3553         synchronize_rcu();
3554 unlock:
3555         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3556 }
3557
3558 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3559         struct eventfd_ctx *eventfd)
3560 {
3561         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3562 }
3563
3564 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3565         struct eventfd_ctx *eventfd)
3566 {
3567         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3568 }
3569
3570 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3571         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3572 {
3573         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3574
3575         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3576         if (!event)
3577                 return -ENOMEM;
3578
3579         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3580
3581         event->eventfd = eventfd;
3582         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3583
3584         /* already in OOM ? */
3585         if (memcg->under_oom)
3586                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3587         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3588
3589         return 0;
3590 }
3591
3592 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3593         struct eventfd_ctx *eventfd)
3594 {
3595         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3596
3597         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3598
3599         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3600                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3601                         list_del(&ev->list);
3602                         kfree(ev);
3603                 }
3604         }
3605
3606         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3607 }
3608
3609 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3610 {
3611         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3612
3613         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3614         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3615         return 0;
3616 }
3617
3618 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3619         struct cftype *cft, u64 val)
3620 {
3621         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3622
3623         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3624         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3625                 return -EINVAL;
3626
3627         memcg->oom_kill_disable = val;
3628         if (!val)
3629                 memcg_oom_recover(memcg);
3630
3631         return 0;
3632 }
3633
3634 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3635 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3636 {
3637         int ret;
3638
3639         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
3640         if (ret)
3641                 return ret;
3642
3643         return tcp_init_cgroup(memcg, ss);
3644 }
3645
3646 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3647 {
3648         struct cgroup_subsys_state *css;
3649         struct mem_cgroup *parent, *child;
3650         int kmemcg_id;
3651
3652         if (!memcg->kmem_acct_active)
3653                 return;
3654
3655         /*
3656          * Clear the 'active' flag before clearing memcg_caches arrays entries.
3657          * Since we take the slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches(), it
3658          * guarantees no cache will be created for this cgroup after we are
3659          * done (see memcg_create_kmem_cache()).
3660          */
3661         memcg->kmem_acct_active = false;
3662
3663         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3664
3665         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3666         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3667
3668         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3669         if (!parent)
3670                 parent = root_mem_cgroup;
3671
3672         /*
3673          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3674          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3675          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3676          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3677          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3678          * memcg_drain_all_list_lrus().
3679          */
3680         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3681                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3682                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3683                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3684                 if (!memcg->use_hierarchy)
3685                         break;
3686         }
3687         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
3688
3689         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3690 }
3691
3692 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3693 {
3694         if (memcg->kmem_acct_activated) {
3695                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3696                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3697                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3698         }
3699         tcp_destroy_cgroup(memcg);
3700 }
3701 #else
3702 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3703 {
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3708 {
3709 }
3710
3711 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3712 {
3713 }
3714 #endif
3715
3716 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3717
3718 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3719 {
3720         return &memcg->cgwb_list;
3721 }
3722
3723 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3724 {
3725         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3726 }
3727
3728 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3729 {
3730         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3731 }
3732
3733 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3734 {
3735         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3736 }
3737
3738 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3739 {
3740         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3741
3742         if (!memcg->css.parent)
3743                 return NULL;
3744
3745         return &memcg->cgwb_domain;
3746 }
3747
3748 /**
3749  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3750  * @wb: bdi_writeback in question
3751  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3752  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3753  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3754  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3755  *
3756  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3757  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3758  * is a bit more involved.
3759  *
3760  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3761  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3762  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3763  * available memory in the system.  The caller should further cap
3764  * *@pheadroom accordingly.
3765  */
3766 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3767                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3768                          unsigned long *pwriteback)
3769 {
3770         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3771         struct mem_cgroup *parent;
3772
3773         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3774
3775         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3776         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3777         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3778                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3779         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3780
3781         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3782                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3783                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3784
3785                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3786                 memcg = parent;
3787         }
3788 }
3789
3790 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3791
3792 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3793 {
3794         return 0;
3795 }
3796
3797 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3798 {
3799 }
3800
3801 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3802 {
3803 }
3804
3805 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3806
3807 /*
3808  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3809  *
3810  * "cgroup.event_control" implementation.
3811  *
3812  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3813  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3814  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3815  *
3816  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3817  * possible.
3818  */
3819
3820 /*
3821  * Unregister event and free resources.
3822  *
3823  * Gets called from workqueue.
3824  */
3825 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3826 {
3827         struct mem_cgroup_event *event =
3828                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3829         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3830
3831         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3832
3833         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3834
3835         /* Notify userspace the event is going away. */
3836         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3837
3838         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3839         kfree(event);
3840         css_put(&memcg->css);
3841 }
3842
3843 /*
3844  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3845  *
3846  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3847  */
3848 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3849                             int sync, void *key)
3850 {
3851         struct mem_cgroup_event *event =
3852                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3853         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3854         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3855
3856         if (flags & POLLHUP) {
3857                 /*
3858                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3859                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3860                  * for us.
3861                  *
3862                  * We can't race against event freeing since the other
3863                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3864                  * which we hold.
3865                  */
3866                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3867                 if (!list_empty(&event->list)) {
3868                         list_del_init(&event->list);
3869                         /*
3870                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3871                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3872                          */
3873                         schedule_work(&event->remove);
3874                 }
3875                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3876         }
3877
3878         return 0;
3879 }
3880
3881 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3882                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3883 {
3884         struct mem_cgroup_event *event =
3885                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3886
3887         event->wqh = wqh;
3888         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3889 }
3890
3891 /*
3892  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3893  *
3894  * Parse input and register new cgroup event handler.
3895  *
3896  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3897  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3898  */
3899 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3900                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3901 {
3902         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3903         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3904         struct mem_cgroup_event *event;
3905         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3906         unsigned int efd, cfd;
3907         struct fd efile;
3908         struct fd cfile;
3909         const char *name;
3910         char *endp;
3911         int ret;
3912
3913         buf = strstrip(buf);
3914
3915         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3916         if (*endp != ' ')
3917                 return -EINVAL;
3918         buf = endp + 1;
3919
3920         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3921         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3922                 return -EINVAL;
3923         buf = endp + 1;
3924
3925         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3926         if (!event)
3927                 return -ENOMEM;
3928
3929         event->memcg = memcg;
3930         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3931         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3932         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3933         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3934
3935         efile = fdget(efd);
3936         if (!efile.file) {
3937                 ret = -EBADF;
3938                 goto out_kfree;
3939         }
3940
3941         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3942         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3943                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3944                 goto out_put_efile;
3945         }
3946
3947         cfile = fdget(cfd);
3948         if (!cfile.file) {
3949                 ret = -EBADF;
3950                 goto out_put_eventfd;
3951         }
3952
3953         /* the process need read permission on control file */
3954         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3955         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3956         if (ret < 0)
3957                 goto out_put_cfile;
3958
3959         /*
3960          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3961          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3962          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3963          * is for compatibility anyway.
3964          *
3965          * DO NOT ADD NEW FILES.
3966          */
3967         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3968
3969         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3970                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3971                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3972         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3973                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3974                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3975         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3976                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3977                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3978         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3979                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3980                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3981         } else {
3982                 ret = -EINVAL;
3983                 goto out_put_cfile;
3984         }
3985
3986         /*
3987          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3988          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3989          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3990          */
3991         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3992                                                &memory_cgrp_subsys);
3993         ret = -EINVAL;
3994         if (IS_ERR(cfile_css))
3995                 goto out_put_cfile;
3996         if (cfile_css != css) {
3997                 css_put(cfile_css);
3998                 goto out_put_cfile;
3999         }
4000
4001         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4002         if (ret)
4003                 goto out_put_css;
4004
4005         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
4006
4007         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4008         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4009         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4010
4011         fdput(cfile);
4012         fdput(efile);
4013
4014         return nbytes;
4015
4016 out_put_css:
4017         css_put(css);
4018 out_put_cfile:
4019         fdput(cfile);
4020 out_put_eventfd:
4021         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4022 out_put_efile:
4023         fdput(efile);
4024 out_kfree:
4025         kfree(event);
4026
4027         return ret;
4028 }
4029
4030 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4031         {
4032                 .name = "usage_in_bytes",
4033                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4034                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4035         },
4036         {
4037                 .name = "max_usage_in_bytes",
4038                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4039                 .write = mem_cgroup_reset,
4040                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4041         },
4042         {
4043                 .name = "limit_in_bytes",
4044                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4045                 .write = mem_cgroup_write,
4046                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4047         },
4048         {
4049                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4050                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4051                 .write = mem_cgroup_write,
4052                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4053         },
4054         {
4055                 .name = "failcnt",
4056                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4057                 .write = mem_cgroup_reset,
4058                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4059         },
4060         {
4061                 .name = "stat",
4062                 .seq_show = memcg_stat_show,
4063         },
4064         {
4065                 .name = "force_empty",
4066                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4067         },
4068         {
4069                 .name = "use_hierarchy",
4070                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4071                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4072         },
4073         {
4074                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4075                 .write = memcg_write_event_control,
4076                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4077         },
4078         {
4079                 .name = "swappiness",
4080                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4081                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4082         },
4083         {
4084                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4085                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4086                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4087         },
4088         {
4089                 .name = "oom_control",
4090                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4091                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4092                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4093         },
4094         {
4095                 .name = "pressure_level",
4096         },
4097 #ifdef CONFIG_NUMA
4098         {
4099                 .name = "numa_stat",
4100                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4101         },
4102 #endif
4103 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4104         {
4105                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4106                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4107                 .write = mem_cgroup_write,
4108                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4109         },
4110         {
4111                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4112                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4113                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4114         },
4115         {
4116                 .name = "kmem.failcnt",
4117                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4118                 .write = mem_cgroup_reset,
4119                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4120         },
4121         {
4122                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4123                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4124                 .write = mem_cgroup_reset,
4125                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4126         },
4127 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4128         {
4129                 .name = "kmem.slabinfo",
4130                 .seq_start = slab_start,
4131                 .seq_next = slab_next,
4132                 .seq_stop = slab_stop,
4133                 .seq_show = memcg_slab_show,
4134         },
4135 #endif
4136 #endif
4137         { },    /* terminate */
4138 };
4139
4140 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4141 {
4142         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4143         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4144         int zone, tmp = node;
4145         /*
4146          * This routine is called against possible nodes.
4147          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4148          *
4149          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4150          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4151          *       function.
4152          */
4153         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4154                 tmp = -1;
4155         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4156         if (!pn)
4157                 return 1;
4158
4159         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4160                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4161                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4162                 mz->usage_in_excess = 0;
4163                 mz->on_tree = false;
4164                 mz->memcg = memcg;
4165         }
4166         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4167         return 0;
4168 }
4169
4170 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4171 {
4172         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4173 }
4174
4175 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4176 {
4177         struct mem_cgroup *memcg;
4178         size_t size;
4179
4180         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4181         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4182
4183         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4184         if (!memcg)
4185                 return NULL;
4186
4187         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4188         if (!memcg->stat)
4189                 goto out_free;
4190
4191         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4192                 goto out_free_stat;
4193
4194         return memcg;
4195
4196 out_free_stat:
4197         free_percpu(memcg->stat);
4198 out_free:
4199         kfree(memcg);
4200         return NULL;
4201 }
4202
4203 /*
4204  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4205  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4206  *
4207  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4208  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4209  * it goes down to 0.
4210  *
4211  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4212  */
4213
4214 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4215 {
4216         int node;
4217
4218         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4219
4220         for_each_node(node)
4221                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4222
4223         free_percpu(memcg->stat);
4224         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4225         kfree(memcg);
4226 }
4227
4228 /*
4229  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4230  */
4231 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4232 {
4233         if (!memcg->memory.parent)
4234                 return NULL;
4235         return mem_cgroup_from_counter(memcg->memory.parent, memory);
4236 }
4237 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4238
4239 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4240 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4241 {
4242         struct mem_cgroup *memcg;
4243         long error = -ENOMEM;
4244         int node;
4245
4246         memcg = mem_cgroup_alloc();
4247         if (!memcg)
4248                 return ERR_PTR(error);
4249
4250         for_each_node(node)
4251                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4252                         goto free_out;
4253
4254         /* root ? */
4255         if (parent_css == NULL) {
4256                 root_mem_cgroup = memcg;
4257                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4258                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4259                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4260                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4261                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4262         }
4263
4264         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4265         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4266         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4267         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4268         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4269         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4270         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4271         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4272 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4273         memcg->kmemcg_id = -1;
4274 #endif
4275 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4276         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4277 #endif
4278         return &memcg->css;
4279
4280 free_out:
4281         __mem_cgroup_free(memcg);
4282         return ERR_PTR(error);
4283 }
4284
4285 static int
4286 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4287 {
4288         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4289         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4290         int ret;
4291
4292         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4293                 return -ENOSPC;
4294
4295         if (!parent)
4296                 return 0;
4297
4298         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4299
4300         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4301         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4302         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4303
4304         if (parent->use_hierarchy) {
4305                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4306                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4307                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4308                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4309                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4310
4311                 /*
4312                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4313                  * core guarantees its existence.
4314                  */
4315         } else {
4316                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4317                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4318                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4319                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4320                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4321                 /*
4322                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4323                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4324                  * unfortunate state in our controller.
4325                  */
4326                 if (parent != root_mem_cgroup)
4327                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4328         }
4329         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4330
4331         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
4332         if (ret)
4333                 return ret;
4334
4335         /*
4336          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4337          * orders reading memcg->initialized against its callers
4338          * reading the memcg members.
4339          */
4340         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4341
4342         return 0;
4343 }
4344
4345 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4346 {
4347         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4348         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4349
4350         /*
4351          * Unregister events and notify userspace.
4352          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4353          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4354          */
4355         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4356         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4357                 list_del_init(&event->list);
4358                 schedule_work(&event->remove);
4359         }
4360         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4361
4362         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4363
4364         memcg_deactivate_kmem(memcg);
4365
4366         wb_memcg_offline(memcg);
4367 }
4368
4369 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4370 {
4371         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4372
4373         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4374 }
4375
4376 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4377 {
4378         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4379
4380         memcg_destroy_kmem(memcg);
4381         __mem_cgroup_free(memcg);
4382 }
4383
4384 /**
4385  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4386  * @css: the target css
4387  *
4388  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4389  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4390  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4391  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4392  * made visible again.
4393  *
4394  * The current implementation only resets the essential configurations.
4395  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4396  */
4397 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4398 {
4399         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4400
4401         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4402         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4403         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4404         memcg->low = 0;
4405         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4406         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4407         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4408 }
4409
4410 #ifdef CONFIG_MMU
4411 /* Handlers for move charge at task migration. */
4412 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4413 {
4414         int ret;
4415
4416         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4417         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4418         if (!ret) {
4419                 mc.precharge += count;
4420                 return ret;
4421         }
4422
4423         /* Try charges one by one with reclaim */
4424         while (count--) {
4425                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4426                 if (ret)
4427                         return ret;
4428                 mc.precharge++;
4429                 cond_resched();
4430         }
4431         return 0;
4432 }
4433
4434 /**
4435  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4436  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4437  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4438  * @ptent: the pte to be checked
4439  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4440  *
4441  * Returns
4442  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4443  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4444  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4445  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4446  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4447  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4448  *     in target->ent.
4449  *
4450  * Called with pte lock held.
4451  */
4452 union mc_target {
4453         struct page     *page;
4454         swp_entry_t     ent;
4455 };
4456
4457 enum mc_target_type {
4458         MC_TARGET_NONE = 0,
4459         MC_TARGET_PAGE,
4460         MC_TARGET_SWAP,
4461 };
4462
4463 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4464                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4465 {
4466         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4467
4468         if (!page || !page_mapped(page))
4469                 return NULL;
4470         if (PageAnon(page)) {
4471                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4472                         return NULL;
4473         } else {
4474                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4475                         return NULL;
4476         }
4477         if (!get_page_unless_zero(page))
4478                 return NULL;
4479
4480         return page;
4481 }
4482
4483 #ifdef CONFIG_SWAP
4484 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4485                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4486 {
4487         struct page *page = NULL;
4488         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4489
4490         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4491                 return NULL;
4492         /*
4493          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4494          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4495          */
4496         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4497         if (do_swap_account)
4498                 entry->val = ent.val;
4499
4500         return page;
4501 }
4502 #else
4503 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4504                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4505 {
4506         return NULL;
4507 }
4508 #endif
4509
4510 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4511                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4512 {
4513         struct page *page = NULL;
4514         struct address_space *mapping;
4515         pgoff_t pgoff;
4516
4517         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4518                 return NULL;
4519         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4520                 return NULL;
4521
4522         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4523         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4524
4525         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4526 #ifdef CONFIG_SWAP
4527         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4528         if (shmem_mapping(mapping)) {
4529                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4530                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4531                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4532                         if (do_swap_account)
4533                                 *entry = swp;
4534                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4535                 }
4536         } else
4537                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4538 #else
4539         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4540 #endif
4541         return page;
4542 }
4543
4544 /**
4545  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4546  * @page: the page
4547  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
4548  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4549  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4550  *
4551  * The caller must confirm following.
4552  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4553  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
4554  *
4555  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4556  * from old cgroup.
4557  */
4558 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4559                                    unsigned int nr_pages,
4560                                    struct mem_cgroup *from,
4561                                    struct mem_cgroup *to)
4562 {
4563         unsigned long flags;
4564         int ret;
4565         bool anon;
4566
4567         VM_BUG_ON(from == to);
4568         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4569         /*
4570          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
4571          * will not handle this page. But page splitting can happen.
4572          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
4573          * hold it.
4574          */
4575         ret = -EBUSY;
4576         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
4577                 goto out;
4578
4579         /*
4580          * Prevent mem_cgroup_replace_page() from looking at
4581          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4582          */
4583         if (!trylock_page(page))
4584                 goto out;
4585
4586         ret = -EINVAL;
4587         if (page->mem_cgroup != from)
4588                 goto out_unlock;
4589
4590         anon = PageAnon(page);
4591
4592         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4593
4594         if (!anon && page_mapped(page)) {
4595                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4596                                nr_pages);
4597                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4598                                nr_pages);
4599         }
4600
4601         /*
4602          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4603          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4604          * So mapping should be stable for dirty pages.
4605          */
4606         if (!anon && PageDirty(page)) {
4607                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4608
4609                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4610                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4611                                        nr_pages);
4612                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4613                                        nr_pages);
4614                 }
4615         }
4616
4617         if (PageWriteback(page)) {
4618                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4619                                nr_pages);
4620                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4621                                nr_pages);
4622         }
4623
4624         /*
4625          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4626          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4627          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4628          */
4629
4630         /* caller should have done css_get */
4631         page->mem_cgroup = to;
4632         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4633
4634         ret = 0;
4635
4636         local_irq_disable();
4637         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
4638         memcg_check_events(to, page);
4639         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
4640         memcg_check_events(from, page);
4641         local_irq_enable();
4642 out_unlock:
4643         unlock_page(page);
4644 out:
4645         return ret;
4646 }
4647
4648 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4649                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4650 {
4651         struct page *page = NULL;
4652         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4653         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4654
4655         if (pte_present(ptent))
4656                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4657         else if (is_swap_pte(ptent))
4658                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4659         else if (pte_none(ptent))
4660                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4661
4662         if (!page && !ent.val)
4663                 return ret;
4664         if (page) {
4665                 /*
4666                  * Do only loose check w/o serialization.
4667                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4668                  * not under LRU exclusion.
4669                  */
4670                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4671                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4672                         if (target)
4673                                 target->page = page;
4674                 }
4675                 if (!ret || !target)
4676                         put_page(page);
4677         }
4678         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4679         if (ent.val && !ret &&
4680             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4681                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4682                 if (target)
4683                         target->ent = ent;
4684         }
4685         return ret;
4686 }
4687
4688 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4689 /*
4690  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4691  * support them for now.
4692  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4693  */
4694 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4695                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4696 {
4697         struct page *page = NULL;
4698         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4699
4700         page = pmd_page(pmd);
4701         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4702         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4703                 return ret;
4704         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4705                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4706                 if (target) {
4707                         get_page(page);
4708                         target->page = page;
4709                 }
4710         }
4711         return ret;
4712 }
4713 #else
4714 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4715                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4716 {
4717         return MC_TARGET_NONE;
4718 }
4719 #endif
4720
4721 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4722                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4723                                         struct mm_walk *walk)
4724 {
4725         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4726         pte_t *pte;
4727         spinlock_t *ptl;
4728
4729         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
4730                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4731                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4732                 spin_unlock(ptl);
4733                 return 0;
4734         }
4735
4736         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4737                 return 0;
4738         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4739         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4740                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4741                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4742         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4743         cond_resched();
4744
4745         return 0;
4746 }
4747
4748 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4749 {
4750         unsigned long precharge;
4751
4752         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4753                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4754                 .mm = mm,
4755         };
4756         down_read(&mm->mmap_sem);
4757         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4758         up_read(&mm->mmap_sem);
4759
4760         precharge = mc.precharge;
4761         mc.precharge = 0;
4762
4763         return precharge;
4764 }
4765
4766 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4767 {
4768         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4769
4770         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4771         mc.moving_task = current;
4772         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4773 }
4774
4775 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4776 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4777 {
4778         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4779         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4780
4781         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4782         if (mc.precharge) {
4783                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4784                 mc.precharge = 0;
4785         }
4786         /*
4787          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4788          * we must uncharge here.
4789          */
4790         if (mc.moved_charge) {
4791                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4792                 mc.moved_charge = 0;
4793         }
4794         /* we must fixup refcnts and charges */
4795         if (mc.moved_swap) {
4796                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4797                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4798                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4799
4800                 /*
4801                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4802                  * should uncharge to->memory.
4803                  */
4804                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4805                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4806
4807                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
4808
4809                 /* we've already done css_get(mc.to) */
4810                 mc.moved_swap = 0;
4811         }
4812         memcg_oom_recover(from);
4813         memcg_oom_recover(to);
4814         wake_up_all(&mc.waitq);
4815 }
4816
4817 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4818 {
4819         /*
4820          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4821          * task migration.
4822          */
4823         mc.moving_task = NULL;
4824         __mem_cgroup_clear_mc();
4825         spin_lock(&mc.lock);
4826         mc.from = NULL;
4827         mc.to = NULL;
4828         spin_unlock(&mc.lock);
4829 }
4830
4831 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4832 {
4833         struct cgroup_subsys_state *css;
4834         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4835         struct mem_cgroup *from;
4836         struct task_struct *leader, *p;
4837         struct mm_struct *mm;
4838         unsigned long move_flags;
4839         int ret = 0;
4840
4841         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4842         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4843                 return 0;
4844
4845         /*
4846          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4847          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4848          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4849          * multiple.
4850          */
4851         p = NULL;
4852         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4853                 WARN_ON_ONCE(p);
4854                 p = leader;
4855                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4856         }
4857         if (!p)
4858                 return 0;
4859
4860         /*
4861          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4862          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4863          * So we need to save it, and keep it going.
4864          */
4865         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4866         if (!move_flags)
4867                 return 0;
4868
4869         from = mem_cgroup_from_task(p);
4870
4871         VM_BUG_ON(from == memcg);
4872
4873         mm = get_task_mm(p);
4874         if (!mm)
4875                 return 0;
4876         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4877         if (mm->owner == p) {
4878                 VM_BUG_ON(mc.from);
4879                 VM_BUG_ON(mc.to);
4880                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4881                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4882                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4883
4884                 spin_lock(&mc.lock);
4885                 mc.from = from;
4886                 mc.to = memcg;
4887                 mc.flags = move_flags;
4888                 spin_unlock(&mc.lock);
4889                 /* We set mc.moving_task later */
4890
4891                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4892                 if (ret)
4893                         mem_cgroup_clear_mc();
4894         }
4895         mmput(mm);
4896         return ret;
4897 }
4898
4899 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4900 {
4901         if (mc.to)
4902                 mem_cgroup_clear_mc();
4903 }
4904
4905 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4906                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4907                                 struct mm_walk *walk)
4908 {
4909         int ret = 0;
4910         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4911         pte_t *pte;
4912         spinlock_t *ptl;
4913         enum mc_target_type target_type;
4914         union mc_target target;
4915         struct page *page;
4916
4917         /*
4918          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
4919          * happens because:
4920          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
4921          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
4922          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
4923          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
4924          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
4925          *    part of thp split is not executed yet.
4926          */
4927         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
4928                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4929                         spin_unlock(ptl);
4930                         return 0;
4931                 }
4932                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4933                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4934                         page = target.page;
4935                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4936                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
4937                                                              mc.from, mc.to)) {
4938                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4939                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4940                                 }
4941                                 putback_lru_page(page);
4942                         }
4943                         put_page(page);
4944                 }
4945                 spin_unlock(ptl);
4946                 return 0;
4947         }
4948
4949         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4950                 return 0;
4951 retry:
4952         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4953         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4954                 pte_t ptent = *(pte++);
4955                 swp_entry_t ent;
4956
4957                 if (!mc.precharge)
4958                         break;
4959
4960                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4961                 case MC_TARGET_PAGE:
4962                         page = target.page;
4963                         if (isolate_lru_page(page))
4964                                 goto put;
4965                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, mc.from, mc.to)) {
4966                                 mc.precharge--;
4967                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4968                                 mc.moved_charge++;
4969                         }
4970                         putback_lru_page(page);
4971 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4972                         put_page(page);
4973                         break;
4974                 case MC_TARGET_SWAP:
4975                         ent = target.ent;
4976                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4977                                 mc.precharge--;
4978                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4979                                 mc.moved_swap++;
4980                         }
4981                         break;
4982                 default:
4983                         break;
4984                 }
4985         }
4986         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4987         cond_resched();
4988
4989         if (addr != end) {
4990                 /*
4991                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4992                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4993                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4994                  * phase.
4995                  */
4996                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4997                 if (!ret)
4998                         goto retry;
4999         }
5000
5001         return ret;
5002 }
5003
5004 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5005 {
5006         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5007                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5008                 .mm = mm,
5009         };
5010
5011         lru_add_drain_all();
5012         /*
5013          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
5014          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
5015          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
5016          */
5017         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5018         synchronize_rcu();
5019 retry:
5020         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5021                 /*
5022                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5023                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5024                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5025                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5026                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5027                  */
5028                 __mem_cgroup_clear_mc();
5029                 cond_resched();
5030                 goto retry;
5031         }
5032         /*
5033          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5034          * additional charge, the page walk just aborts.
5035          */
5036         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5037         up_read(&mm->mmap_sem);
5038         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5039 }
5040
5041 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_taskset *tset)
5042 {
5043         struct cgroup_subsys_state *css;
5044         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset, &css);
5045         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5046
5047         if (mm) {
5048                 if (mc.to)
5049                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5050                 mmput(mm);
5051         }
5052         if (mc.to)
5053                 mem_cgroup_clear_mc();
5054 }
5055 #else   /* !CONFIG_MMU */
5056 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5057 {
5058         return 0;
5059 }
5060 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5061 {
5062 }
5063 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_taskset *tset)
5064 {
5065 }
5066 #endif
5067
5068 /*
5069  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5070  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5071  * attempt.
5072  */
5073 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5074 {
5075         /*
5076          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5077          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5078          * on for the root memcg is enough.
5079          */
5080         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5081                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5082         else
5083                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5084 }
5085
5086 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5087                                struct cftype *cft)
5088 {
5089         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5090
5091         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5092 }
5093
5094 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5095 {
5096         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5097         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5098
5099         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5100                 seq_puts(m, "max\n");
5101         else
5102                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5103
5104         return 0;
5105 }
5106
5107 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5108                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5109 {
5110         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5111         unsigned long low;
5112         int err;
5113
5114         buf = strstrip(buf);
5115         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5116         if (err)
5117                 return err;
5118
5119         memcg->low = low;
5120
5121         return nbytes;
5122 }
5123
5124 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5125 {
5126         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5127         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5128
5129         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5130                 seq_puts(m, "max\n");
5131         else
5132                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5133
5134         return 0;
5135 }
5136
5137 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5138                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5139 {
5140         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5141         unsigned long high;
5142         int err;
5143
5144         buf = strstrip(buf);
5145         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5146         if (err)
5147                 return err;
5148
5149         memcg->high = high;
5150
5151         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5152         return nbytes;
5153 }
5154
5155 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5156 {
5157         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5158         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5159
5160         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5161                 seq_puts(m, "max\n");
5162         else
5163                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5164
5165         return 0;
5166 }
5167
5168 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5169                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5170 {
5171         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5172         unsigned long max;
5173         int err;
5174
5175         buf = strstrip(buf);
5176         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5177         if (err)
5178                 return err;
5179
5180         err = mem_cgroup_resize_limit(memcg, max);
5181         if (err)
5182                 return err;
5183
5184         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5185         return nbytes;
5186 }
5187
5188 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5189 {
5190         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5191
5192         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5193         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5194         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5195         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5196
5197         return 0;
5198 }
5199
5200 static struct cftype memory_files[] = {
5201         {
5202                 .name = "current",
5203                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5204                 .read_u64 = memory_current_read,
5205         },
5206         {
5207                 .name = "low",
5208                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5209                 .seq_show = memory_low_show,
5210                 .write = memory_low_write,
5211         },
5212         {
5213                 .name = "high",
5214                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5215                 .seq_show = memory_high_show,
5216                 .write = memory_high_write,
5217         },
5218         {
5219                 .name = "max",
5220                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5221                 .seq_show = memory_max_show,
5222                 .write = memory_max_write,
5223         },
5224         {
5225                 .name = "events",
5226                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5227                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5228                 .seq_show = memory_events_show,
5229         },
5230         { }     /* terminate */
5231 };
5232
5233 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5234         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5235         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5236         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5237         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5238         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5239         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5240         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5241         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5242         .attach = mem_cgroup_move_task,
5243         .bind = mem_cgroup_bind,
5244         .dfl_cftypes = memory_files,
5245         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5246         .early_init = 0,
5247 };
5248
5249 /**
5250  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5251  * @root: the highest ancestor to consider
5252  * @memcg: the memory cgroup to check
5253  *
5254  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5255  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5256  */
5257 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5258 {
5259         if (mem_cgroup_disabled())
5260                 return false;
5261
5262         /*
5263          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5264          * it's never low when looked at directly, and it is not
5265          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5266          */
5267
5268         if (memcg == root_mem_cgroup)
5269                 return false;
5270
5271         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5272                 return false;
5273
5274         while (memcg != root) {
5275                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5276
5277                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5278                         break;
5279
5280                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5281                         return false;
5282         }
5283         return true;
5284 }
5285
5286 /**
5287  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5288  * @page: page to charge
5289  * @mm: mm context of the victim
5290  * @gfp_mask: reclaim mode
5291  * @memcgp: charged memcg return
5292  *
5293  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5294  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5295  *
5296  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5297  * Otherwise, an error code is returned.
5298  *
5299  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5300  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5301  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5302  */
5303 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5304                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
5305 {
5306         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5307         unsigned int nr_pages = 1;
5308         int ret = 0;
5309
5310         if (mem_cgroup_disabled())
5311                 goto out;
5312
5313         if (PageSwapCache(page)) {
5314                 /*
5315                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5316                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5317                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5318                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5319                  * in turn serializes uncharging.
5320                  */
5321                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5322                 if (page->mem_cgroup)
5323                         goto out;
5324
5325                 if (do_swap_account) {
5326                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5327                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5328
5329                         rcu_read_lock();
5330                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5331                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5332                                 memcg = NULL;
5333                         rcu_read_unlock();
5334                 }
5335         }
5336
5337         if (PageTransHuge(page)) {
5338                 nr_pages <<= compound_order(page);
5339                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5340         }
5341
5342         if (!memcg)
5343                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5344
5345         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5346
5347         css_put(&memcg->css);
5348 out:
5349         *memcgp = memcg;
5350         return ret;
5351 }
5352
5353 /**
5354  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5355  * @page: page to charge
5356  * @memcg: memcg to charge the page to
5357  * @lrucare: page might be on LRU already
5358  *
5359  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5360  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5361  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5362  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5363  *
5364  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5365  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5366  *
5367  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5368  */
5369 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5370                               bool lrucare)
5371 {
5372         unsigned int nr_pages = 1;
5373
5374         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5375         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5376
5377         if (mem_cgroup_disabled())
5378                 return;
5379         /*
5380          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5381          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5382          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5383          */
5384         if (!memcg)
5385                 return;
5386
5387         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5388
5389         if (PageTransHuge(page)) {
5390                 nr_pages <<= compound_order(page);
5391                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5392         }
5393
5394         local_irq_disable();
5395         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
5396         memcg_check_events(memcg, page);
5397         local_irq_enable();
5398
5399         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
5400                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5401                 /*
5402                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5403                  * let's not wait for it.  The page already received a
5404                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5405                  */
5406                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5407         }
5408 }
5409
5410 /**
5411  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5412  * @page: page to charge
5413  * @memcg: memcg to charge the page to
5414  *
5415  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5416  */
5417 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
5418 {
5419         unsigned int nr_pages = 1;
5420
5421         if (mem_cgroup_disabled())
5422                 return;
5423         /*
5424          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5425          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5426          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5427          */
5428         if (!memcg)
5429                 return;
5430
5431         if (PageTransHuge(page)) {
5432                 nr_pages <<= compound_order(page);
5433                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5434         }
5435
5436         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5437 }
5438
5439 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5440                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5441                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5442 {
5443         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5444         unsigned long flags;
5445
5446         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5447                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5448                 if (do_swap_account)
5449                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5450                 memcg_oom_recover(memcg);
5451         }
5452
5453         local_irq_save(flags);
5454         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5455         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5456         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5457         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5458         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5459         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5460         local_irq_restore(flags);
5461
5462         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5463                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5464 }
5465
5466 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5467 {
5468         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5469         unsigned long nr_anon = 0;
5470         unsigned long nr_file = 0;
5471         unsigned long nr_huge = 0;
5472         unsigned long pgpgout = 0;
5473         struct list_head *next;
5474         struct page *page;
5475
5476         next = page_list->next;
5477         do {
5478                 unsigned int nr_pages = 1;
5479
5480                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5481                 next = page->lru.next;
5482
5483                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5484                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5485
5486                 if (!page->mem_cgroup)
5487                         continue;
5488
5489                 /*
5490                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5491                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5492                  * exclusive access to the page.
5493                  */
5494
5495                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5496                         if (memcg) {
5497                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5498                                                nr_huge, page);
5499                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5500                         }
5501                         memcg = page->mem_cgroup;
5502                 }
5503
5504                 if (PageTransHuge(page)) {
5505                         nr_pages <<= compound_order(page);
5506                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5507                         nr_huge += nr_pages;
5508                 }
5509
5510                 if (PageAnon(page))
5511                         nr_anon += nr_pages;
5512                 else
5513                         nr_file += nr_pages;
5514
5515                 page->mem_cgroup = NULL;
5516
5517                 pgpgout++;
5518         } while (next != page_list);
5519
5520         if (memcg)
5521                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5522                                nr_huge, page);
5523 }
5524
5525 /**
5526  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5527  * @page: page to uncharge
5528  *
5529  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5530  * mem_cgroup_commit_charge().
5531  */
5532 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5533 {
5534         if (mem_cgroup_disabled())
5535                 return;
5536
5537         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5538         if (!page->mem_cgroup)
5539                 return;
5540
5541         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5542         uncharge_list(&page->lru);
5543 }
5544
5545 /**
5546  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5547  * @page_list: list of pages to uncharge
5548  *
5549  * Uncharge a list of pages previously charged with
5550  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5551  */
5552 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5553 {
5554         if (mem_cgroup_disabled())
5555                 return;
5556
5557         if (!list_empty(page_list))
5558                 uncharge_list(page_list);
5559 }
5560
5561 /**
5562  * mem_cgroup_replace_page - migrate a charge to another page
5563  * @oldpage: currently charged page
5564  * @newpage: page to transfer the charge to
5565  *
5566  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5567  *
5568  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5569  * Either or both pages might be on the LRU already.
5570  */
5571 void mem_cgroup_replace_page(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5572 {
5573         struct mem_cgroup *memcg;
5574         int isolated;
5575
5576         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5577         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5578         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5579         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5580                        newpage);
5581
5582         if (mem_cgroup_disabled())
5583                 return;
5584
5585         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5586         if (newpage->mem_cgroup)
5587                 return;
5588
5589         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5590         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5591         if (!memcg)
5592                 return;
5593
5594         lock_page_lru(oldpage, &isolated);
5595         oldpage->mem_cgroup = NULL;
5596         unlock_page_lru(oldpage, isolated);
5597
5598         commit_charge(newpage, memcg, true);
5599 }
5600
5601 /*
5602  * subsys_initcall() for memory controller.
5603  *
5604  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5605  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5606  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5607  * be initialized from here.
5608  */
5609 static int __init mem_cgroup_init(void)
5610 {
5611         int cpu, node;
5612
5613         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5614
5615         for_each_possible_cpu(cpu)
5616                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5617                           drain_local_stock);
5618
5619         for_each_node(node) {
5620                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5621                 int zone;
5622
5623                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5624                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5625
5626                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5627                         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5628
5629                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5630                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5631                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5632                 }
5633                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5634         }
5635
5636         return 0;
5637 }
5638 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5639
5640 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5641 /**
5642  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5643  * @page: page whose memsw charge to transfer
5644  * @entry: swap entry to move the charge to
5645  *
5646  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5647  */
5648 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5649 {
5650         struct mem_cgroup *memcg;
5651         unsigned short oldid;
5652
5653         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5654         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5655
5656         if (!do_swap_account)
5657                 return;
5658
5659         memcg = page->mem_cgroup;
5660
5661         /* Readahead page, never charged */
5662         if (!memcg)
5663                 return;
5664
5665         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5666         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5667         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5668
5669         page->mem_cgroup = NULL;
5670
5671         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5672                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5673
5674         /*
5675          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5676          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5677          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5678          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5679          */
5680         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5681         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -1);
5682         memcg_check_events(memcg, page);
5683 }
5684
5685 /**
5686  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5687  * @entry: swap entry to uncharge
5688  *
5689  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5690  */
5691 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5692 {
5693         struct mem_cgroup *memcg;
5694         unsigned short id;
5695
5696         if (!do_swap_account)
5697                 return;
5698
5699         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5700         rcu_read_lock();
5701         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5702         if (memcg) {
5703                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5704                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5705                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5706                 css_put(&memcg->css);
5707         }
5708         rcu_read_unlock();
5709 }
5710
5711 /* for remember boot option*/
5712 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5713 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5714 #else
5715 static int really_do_swap_account __initdata;
5716 #endif
5717
5718 static int __init enable_swap_account(char *s)
5719 {
5720         if (!strcmp(s, "1"))
5721                 really_do_swap_account = 1;
5722         else if (!strcmp(s, "0"))
5723                 really_do_swap_account = 0;
5724         return 1;
5725 }
5726 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5727
5728 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
5729         {
5730                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
5731                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
5732                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5733         },
5734         {
5735                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
5736                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
5737                 .write = mem_cgroup_reset,
5738                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5739         },
5740         {
5741                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
5742                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
5743                 .write = mem_cgroup_write,
5744                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5745         },
5746         {
5747                 .name = "memsw.failcnt",
5748                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
5749                 .write = mem_cgroup_reset,
5750                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5751         },
5752         { },    /* terminate */
5753 };
5754
5755 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
5756 {
5757         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5758                 do_swap_account = 1;
5759                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5760                                                   memsw_cgroup_files));
5761         }
5762         return 0;
5763 }
5764 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
5765
5766 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */