]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/memcontrol.c
mm: memcontrol: fix transparent huge page allocations under pressure
[karo-tx-linux.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  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include "internal.h"
60 #include <net/sock.h>
61 #include <net/ip.h>
62 #include <net/tcp_memcontrol.h>
63 #include "slab.h"
64
65 #include <asm/uaccess.h>
66
67 #include <trace/events/vmscan.h>
68
69 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
70 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
71
72 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
73 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
76 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
77 int do_swap_account __read_mostly;
78
79 /* for remember boot option*/
80 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
81 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
82 #else
83 static int really_do_swap_account __initdata;
84 #endif
85
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90
91 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
92         "cache",
93         "rss",
94         "rss_huge",
95         "mapped_file",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 enum mem_cgroup_events_index {
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
106 };
107
108 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
109         "pgpgin",
110         "pgpgout",
111         "pgfault",
112         "pgmajfault",
113 };
114
115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
116         "inactive_anon",
117         "active_anon",
118         "inactive_file",
119         "active_file",
120         "unevictable",
121 };
122
123 /*
124  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
125  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
126  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
127  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
128  */
129 enum mem_cgroup_events_target {
130         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
131         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
132         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
133         MEM_CGROUP_NTARGETS,
134 };
135 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
136 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
137 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
138
139 struct mem_cgroup_stat_cpu {
140         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
141         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
142         unsigned long nr_page_events;
143         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
144 };
145
146 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
147         /*
148          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
149          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
150          */
151         struct mem_cgroup *last_visited;
152         int last_dead_count;
153
154         /* scan generation, increased every round-trip */
155         unsigned int generation;
156 };
157
158 /*
159  * per-zone information in memory controller.
160  */
161 struct mem_cgroup_per_zone {
162         struct lruvec           lruvec;
163         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
164
165         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
166
167         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
168         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
169                                                 /* the soft limit is exceeded*/
170         bool                    on_tree;
171         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
172                                                 /* use container_of        */
173 };
174
175 struct mem_cgroup_per_node {
176         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
177 };
178
179 /*
180  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
181  * their hierarchy representation
182  */
183
184 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
185         struct rb_root rb_root;
186         spinlock_t lock;
187 };
188
189 struct mem_cgroup_tree_per_node {
190         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
191 };
192
193 struct mem_cgroup_tree {
194         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
195 };
196
197 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
198
199 struct mem_cgroup_threshold {
200         struct eventfd_ctx *eventfd;
201         u64 threshold;
202 };
203
204 /* For threshold */
205 struct mem_cgroup_threshold_ary {
206         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
207         int current_threshold;
208         /* Size of entries[] */
209         unsigned int size;
210         /* Array of thresholds */
211         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
212 };
213
214 struct mem_cgroup_thresholds {
215         /* Primary thresholds array */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
217         /*
218          * Spare threshold array.
219          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
220          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
221          */
222         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
223 };
224
225 /* for OOM */
226 struct mem_cgroup_eventfd_list {
227         struct list_head list;
228         struct eventfd_ctx *eventfd;
229 };
230
231 /*
232  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
233  */
234 struct mem_cgroup_event {
235         /*
236          * memcg which the event belongs to.
237          */
238         struct mem_cgroup *memcg;
239         /*
240          * eventfd to signal userspace about the event.
241          */
242         struct eventfd_ctx *eventfd;
243         /*
244          * Each of these stored in a list by the cgroup.
245          */
246         struct list_head list;
247         /*
248          * register_event() callback will be used to add new userspace
249          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
250          * on eventfd to send notification to userspace.
251          */
252         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
253                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
254         /*
255          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
256          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
257          * if you want provide notification functionality.
258          */
259         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
260                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
261         /*
262          * All fields below needed to unregister event when
263          * userspace closes eventfd.
264          */
265         poll_table pt;
266         wait_queue_head_t *wqh;
267         wait_queue_t wait;
268         struct work_struct remove;
269 };
270
271 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
272 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
273
274 /*
275  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
276  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
277  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
278  * to help the administrator determine what knobs to tune.
279  *
280  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
281  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
282  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
283  * a feature that will be implemented much later in the future.
284  */
285 struct mem_cgroup {
286         struct cgroup_subsys_state css;
287         /*
288          * the counter to account for memory usage
289          */
290         struct res_counter res;
291
292         /* vmpressure notifications */
293         struct vmpressure vmpressure;
294
295         /* css_online() has been completed */
296         int initialized;
297
298         /*
299          * the counter to account for mem+swap usage.
300          */
301         struct res_counter memsw;
302
303         /*
304          * the counter to account for kernel memory usage.
305          */
306         struct res_counter kmem;
307         /*
308          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
309          */
310         bool use_hierarchy;
311         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
312
313         bool            oom_lock;
314         atomic_t        under_oom;
315         atomic_t        oom_wakeups;
316
317         int     swappiness;
318         /* OOM-Killer disable */
319         int             oom_kill_disable;
320
321         /* protect arrays of thresholds */
322         struct mutex thresholds_lock;
323
324         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
325         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
326
327         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
328         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
329
330         /* For oom notifier event fd */
331         struct list_head oom_notify;
332
333         /*
334          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
335          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
336          */
337         unsigned long move_charge_at_immigrate;
338         /*
339          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
340          */
341         atomic_t        moving_account;
342         /* taken only while moving_account > 0 */
343         spinlock_t      move_lock;
344         /*
345          * percpu counter.
346          */
347         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
348         /*
349          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
350          * See mem_cgroup_read_stat().
351          */
352         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
353         spinlock_t pcp_counter_lock;
354
355         atomic_t        dead_count;
356 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
357         struct cg_proto tcp_mem;
358 #endif
359 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
360         /* analogous to slab_common's slab_caches list, but per-memcg;
361          * protected by memcg_slab_mutex */
362         struct list_head memcg_slab_caches;
363         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
364         int kmemcg_id;
365 #endif
366
367         int last_scanned_node;
368 #if MAX_NUMNODES > 1
369         nodemask_t      scan_nodes;
370         atomic_t        numainfo_events;
371         atomic_t        numainfo_updating;
372 #endif
373
374         /* List of events which userspace want to receive */
375         struct list_head event_list;
376         spinlock_t event_list_lock;
377
378         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
379         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
380 };
381
382 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
383 enum {
384         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
385         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
386 };
387
388 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
389 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
390 {
391         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
392 }
393
394 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
395 {
396         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
397 }
398
399 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
400 {
401         /*
402          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
403          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
404          */
405         smp_wmb();
406         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
407                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
408 }
409
410 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
411 {
412         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
413                                   &memcg->kmem_account_flags);
414 }
415 #endif
416
417 /* Stuffs for move charges at task migration. */
418 /*
419  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
420  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
421  */
422 enum move_type {
423         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
424         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
425         NR_MOVE_TYPE,
426 };
427
428 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
429 static struct move_charge_struct {
430         spinlock_t        lock; /* for from, to */
431         struct mem_cgroup *from;
432         struct mem_cgroup *to;
433         unsigned long immigrate_flags;
434         unsigned long precharge;
435         unsigned long moved_charge;
436         unsigned long moved_swap;
437         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
438         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
439 } mc = {
440         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
441         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
442 };
443
444 static bool move_anon(void)
445 {
446         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
447 }
448
449 static bool move_file(void)
450 {
451         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
452 }
453
454 /*
455  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
456  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
457  */
458 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
459 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
460
461 enum charge_type {
462         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
463         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
464         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
465         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
466         NR_CHARGE_TYPE,
467 };
468
469 /* for encoding cft->private value on file */
470 enum res_type {
471         _MEM,
472         _MEMSWAP,
473         _OOM_TYPE,
474         _KMEM,
475 };
476
477 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
478 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
479 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
480 /* Used for OOM nofiier */
481 #define OOM_CONTROL             (0)
482
483 /*
484  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
485  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
486  * appearing has to hold it as well.
487  */
488 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
489
490 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
491 {
492         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
493 }
494
495 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
496 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
497 {
498         if (!memcg)
499                 memcg = root_mem_cgroup;
500         return &memcg->vmpressure;
501 }
502
503 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
504 {
505         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
506 }
507
508 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
509 {
510         return (memcg == root_mem_cgroup);
511 }
512
513 /*
514  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
515  * an unsigned short.
516  */
517 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
518
519 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
520 {
521         return memcg->css.id;
522 }
523
524 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
525 {
526         struct cgroup_subsys_state *css;
527
528         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
529         return mem_cgroup_from_css(css);
530 }
531
532 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
533 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
534
535 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
536 {
537         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
538                 struct mem_cgroup *memcg;
539                 struct cg_proto *cg_proto;
540
541                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
542
543                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
544                  * filled. It won't however, necessarily happen from
545                  * process context. So the test for root memcg given
546                  * the current task's memcg won't help us in this case.
547                  *
548                  * Respecting the original socket's memcg is a better
549                  * decision in this case.
550                  */
551                 if (sk->sk_cgrp) {
552                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
553                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
554                         return;
555                 }
556
557                 rcu_read_lock();
558                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
559                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
560                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
561                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
562                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
563                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
564                 }
565                 rcu_read_unlock();
566         }
567 }
568 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
569
570 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
571 {
572         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
573                 struct mem_cgroup *memcg;
574                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
575                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
576                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
577         }
578 }
579
580 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
581 {
582         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
583                 return NULL;
584
585         return &memcg->tcp_mem;
586 }
587 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
588
589 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
590 {
591         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
592                 return;
593         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
594 }
595 #else
596 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
597 {
598 }
599 #endif
600
601 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
602 /*
603  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
604  * The main reason for not using cgroup id for this:
605  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
606  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
607  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
608  *  200 entry array for that.
609  *
610  * The current size of the caches array is stored in
611  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
612  * increase it.
613  */
614 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
615 int memcg_limited_groups_array_size;
616
617 /*
618  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
619  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
620  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
621  * tunable, but that is strictly not necessary.
622  *
623  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
624  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
625  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
626  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
627  * increase ours as well if it increases.
628  */
629 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
630 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
631
632 /*
633  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
634  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
635  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
636  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
637  */
638 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
639 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
640
641 static void memcg_free_cache_id(int id);
642
643 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
644 {
645         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
646                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
647                 memcg_free_cache_id(memcg->kmemcg_id);
648         }
649         /*
650          * This check can't live in kmem destruction function,
651          * since the charges will outlive the cgroup
652          */
653         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
654 }
655 #else
656 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
657 {
658 }
659 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
660
661 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
662 {
663         disarm_sock_keys(memcg);
664         disarm_kmem_keys(memcg);
665 }
666
667 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
668
669 static struct mem_cgroup_per_zone *
670 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
671 {
672         int nid = zone_to_nid(zone);
673         int zid = zone_idx(zone);
674
675         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
676 }
677
678 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
679 {
680         return &memcg->css;
681 }
682
683 static struct mem_cgroup_per_zone *
684 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
685 {
686         int nid = page_to_nid(page);
687         int zid = page_zonenum(page);
688
689         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
690 }
691
692 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
693 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
694 {
695         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
696 }
697
698 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
699 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
700 {
701         int nid = page_to_nid(page);
702         int zid = page_zonenum(page);
703
704         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
705 }
706
707 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
708                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
709                                          unsigned long long new_usage_in_excess)
710 {
711         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
712         struct rb_node *parent = NULL;
713         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
714
715         if (mz->on_tree)
716                 return;
717
718         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
719         if (!mz->usage_in_excess)
720                 return;
721         while (*p) {
722                 parent = *p;
723                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
724                                         tree_node);
725                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
726                         p = &(*p)->rb_left;
727                 /*
728                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
729                  * limit by the same amount
730                  */
731                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
732                         p = &(*p)->rb_right;
733         }
734         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
735         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
736         mz->on_tree = true;
737 }
738
739 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
740                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
741 {
742         if (!mz->on_tree)
743                 return;
744         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
745         mz->on_tree = false;
746 }
747
748 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
749                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
750 {
751         unsigned long flags;
752
753         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
754         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
755         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
756 }
757
758
759 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
760 {
761         unsigned long long excess;
762         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
763         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
764
765         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
766         /*
767          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
768          * because their event counter is not touched.
769          */
770         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
771                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
772                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
773                 /*
774                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
775                  * mem is over its softlimit.
776                  */
777                 if (excess || mz->on_tree) {
778                         unsigned long flags;
779
780                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
781                         /* if on-tree, remove it */
782                         if (mz->on_tree)
783                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
784                         /*
785                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
786                          * If excess is 0, no tree ops.
787                          */
788                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
789                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
790                 }
791         }
792 }
793
794 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
795 {
796         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
797         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
798         int nid, zid;
799
800         for_each_node(nid) {
801                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
802                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
803                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
804                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
805                 }
806         }
807 }
808
809 static struct mem_cgroup_per_zone *
810 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
811 {
812         struct rb_node *rightmost = NULL;
813         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
814
815 retry:
816         mz = NULL;
817         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
818         if (!rightmost)
819                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
820
821         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
822         /*
823          * Remove the node now but someone else can add it back,
824          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
825          * position in the tree.
826          */
827         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
828         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
829             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
830                 goto retry;
831 done:
832         return mz;
833 }
834
835 static struct mem_cgroup_per_zone *
836 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
837 {
838         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
839
840         spin_lock_irq(&mctz->lock);
841         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
842         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
843         return mz;
844 }
845
846 /*
847  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
848  *
849  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
850  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
851  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
852  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
853  *
854  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
855  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
856  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
857  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
858  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
859  *
860  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
861  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
862  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
863  * implemented.
864  */
865 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
866                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
867 {
868         long val = 0;
869         int cpu;
870
871         get_online_cpus();
872         for_each_online_cpu(cpu)
873                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
874 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
875         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
876         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
877         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
878 #endif
879         put_online_cpus();
880         return val;
881 }
882
883 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
884                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
885 {
886         unsigned long val = 0;
887         int cpu;
888
889         get_online_cpus();
890         for_each_online_cpu(cpu)
891                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
892 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
893         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
894         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
895         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
896 #endif
897         put_online_cpus();
898         return val;
899 }
900
901 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
902                                          struct page *page,
903                                          int nr_pages)
904 {
905         /*
906          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
907          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
908          */
909         if (PageAnon(page))
910                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
911                                 nr_pages);
912         else
913                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
914                                 nr_pages);
915
916         if (PageTransHuge(page))
917                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
918                                 nr_pages);
919
920         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
921         if (nr_pages > 0)
922                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
923         else {
924                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
925                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
926         }
927
928         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
929 }
930
931 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
932 {
933         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
934
935         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
936         return mz->lru_size[lru];
937 }
938
939 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
940                                                   int nid,
941                                                   unsigned int lru_mask)
942 {
943         unsigned long nr = 0;
944         int zid;
945
946         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
947
948         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
949                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
950                 enum lru_list lru;
951
952                 for_each_lru(lru) {
953                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
954                                 continue;
955                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
956                         nr += mz->lru_size[lru];
957                 }
958         }
959         return nr;
960 }
961
962 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
963                         unsigned int lru_mask)
964 {
965         unsigned long nr = 0;
966         int nid;
967
968         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
969                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
970         return nr;
971 }
972
973 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
974                                        enum mem_cgroup_events_target target)
975 {
976         unsigned long val, next;
977
978         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
979         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
980         /* from time_after() in jiffies.h */
981         if ((long)next - (long)val < 0) {
982                 switch (target) {
983                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
984                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
985                         break;
986                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
987                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
988                         break;
989                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
990                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
991                         break;
992                 default:
993                         break;
994                 }
995                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
996                 return true;
997         }
998         return false;
999 }
1000
1001 /*
1002  * Check events in order.
1003  *
1004  */
1005 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1006 {
1007         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1008         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1009                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1010                 bool do_softlimit;
1011                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1012
1013                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1014                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1015 #if MAX_NUMNODES > 1
1016                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1017                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1018 #endif
1019                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1020                 if (unlikely(do_softlimit))
1021                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1022 #if MAX_NUMNODES > 1
1023                 if (unlikely(do_numainfo))
1024                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1025 #endif
1026         }
1027 }
1028
1029 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1030 {
1031         /*
1032          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1033          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1034          * So this can be called with p == NULL.
1035          */
1036         if (unlikely(!p))
1037                 return NULL;
1038
1039         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1040 }
1041
1042 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1043 {
1044         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1045
1046         rcu_read_lock();
1047         do {
1048                 /*
1049                  * Page cache insertions can happen withou an
1050                  * actual mm context, e.g. during disk probing
1051                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1052                  */
1053                 if (unlikely(!mm))
1054                         memcg = root_mem_cgroup;
1055                 else {
1056                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1057                         if (unlikely(!memcg))
1058                                 memcg = root_mem_cgroup;
1059                 }
1060         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
1061         rcu_read_unlock();
1062         return memcg;
1063 }
1064
1065 /*
1066  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1067  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1068  *
1069  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1070  */
1071 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1072                 struct mem_cgroup *last_visited)
1073 {
1074         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1075
1076         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1077 skip_node:
1078         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1079
1080         /*
1081          * Even if we found a group we have to make sure it is
1082          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1083          * skipped and we should continue the tree walk.
1084          * last_visited css is safe to use because it is
1085          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1086          *
1087          * We do not take a reference on the root of the tree walk
1088          * because we might race with the root removal when it would
1089          * be the only node in the iterated hierarchy and mem_cgroup_iter
1090          * would end up in an endless loop because it expects that at
1091          * least one valid node will be returned. Root cannot disappear
1092          * because caller of the iterator should hold it already so
1093          * skipping css reference should be safe.
1094          */
1095         if (next_css) {
1096                 struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(next_css);
1097
1098                 if (next_css == &root->css)
1099                         return memcg;
1100
1101                 if (css_tryget_online(next_css)) {
1102                         /*
1103                          * Make sure the memcg is initialized:
1104                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
1105                          * initialization against setting the flag.
1106                          */
1107                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
1108                                 return memcg;
1109                         css_put(next_css);
1110                 }
1111
1112                 prev_css = next_css;
1113                 goto skip_node;
1114         }
1115
1116         return NULL;
1117 }
1118
1119 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1120 {
1121         /*
1122          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1123          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1124          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1125          */
1126         atomic_inc(&root->dead_count);
1127 }
1128
1129 static struct mem_cgroup *
1130 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1131                      struct mem_cgroup *root,
1132                      int *sequence)
1133 {
1134         struct mem_cgroup *position = NULL;
1135         /*
1136          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1137          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1138          *
1139          * If the iterator is valid, we may still race with an
1140          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1141          * released, tryget will fail if we lost the race.
1142          */
1143         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1144         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1145                 smp_rmb();
1146                 position = iter->last_visited;
1147
1148                 /*
1149                  * We cannot take a reference to root because we might race
1150                  * with root removal and returning NULL would end up in
1151                  * an endless loop on the iterator user level when root
1152                  * would be returned all the time.
1153                  */
1154                 if (position && position != root &&
1155                     !css_tryget_online(&position->css))
1156                         position = NULL;
1157         }
1158         return position;
1159 }
1160
1161 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1162                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1163                                    struct mem_cgroup *new_position,
1164                                    struct mem_cgroup *root,
1165                                    int sequence)
1166 {
1167         /* root reference counting symmetric to mem_cgroup_iter_load */
1168         if (last_visited && last_visited != root)
1169                 css_put(&last_visited->css);
1170         /*
1171          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1172          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1173          * don't lose destruction events in between.  We could have
1174          * raced with the destruction of @new_position after all.
1175          */
1176         iter->last_visited = new_position;
1177         smp_wmb();
1178         iter->last_dead_count = sequence;
1179 }
1180
1181 /**
1182  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1183  * @root: hierarchy root
1184  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1185  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1186  *
1187  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1188  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1189  *
1190  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1191  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1192  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1193  *
1194  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1195  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1196  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1197  */
1198 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1199                                    struct mem_cgroup *prev,
1200                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1201 {
1202         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1203         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1204
1205         if (mem_cgroup_disabled())
1206                 return NULL;
1207
1208         if (!root)
1209                 root = root_mem_cgroup;
1210
1211         if (prev && !reclaim)
1212                 last_visited = prev;
1213
1214         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1215                 if (prev)
1216                         goto out_css_put;
1217                 return root;
1218         }
1219
1220         rcu_read_lock();
1221         while (!memcg) {
1222                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1223                 int uninitialized_var(seq);
1224
1225                 if (reclaim) {
1226                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1227
1228                         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1229                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1230                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1231                                 iter->last_visited = NULL;
1232                                 goto out_unlock;
1233                         }
1234
1235                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1236                 }
1237
1238                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1239
1240                 if (reclaim) {
1241                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, root,
1242                                         seq);
1243
1244                         if (!memcg)
1245                                 iter->generation++;
1246                         else if (!prev && memcg)
1247                                 reclaim->generation = iter->generation;
1248                 }
1249
1250                 if (prev && !memcg)
1251                         goto out_unlock;
1252         }
1253 out_unlock:
1254         rcu_read_unlock();
1255 out_css_put:
1256         if (prev && prev != root)
1257                 css_put(&prev->css);
1258
1259         return memcg;
1260 }
1261
1262 /**
1263  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1264  * @root: hierarchy root
1265  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1266  */
1267 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1268                            struct mem_cgroup *prev)
1269 {
1270         if (!root)
1271                 root = root_mem_cgroup;
1272         if (prev && prev != root)
1273                 css_put(&prev->css);
1274 }
1275
1276 /*
1277  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1278  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1279  * be used for reference counting.
1280  */
1281 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1282         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1283              iter != NULL;                              \
1284              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1285
1286 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1287         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1288              iter != NULL;                              \
1289              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1290
1291 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1292 {
1293         struct mem_cgroup *memcg;
1294
1295         rcu_read_lock();
1296         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1297         if (unlikely(!memcg))
1298                 goto out;
1299
1300         switch (idx) {
1301         case PGFAULT:
1302                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1303                 break;
1304         case PGMAJFAULT:
1305                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1306                 break;
1307         default:
1308                 BUG();
1309         }
1310 out:
1311         rcu_read_unlock();
1312 }
1313 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1314
1315 /**
1316  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1317  * @zone: zone of the wanted lruvec
1318  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1319  *
1320  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1321  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1322  * is disabled.
1323  */
1324 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1325                                       struct mem_cgroup *memcg)
1326 {
1327         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1328         struct lruvec *lruvec;
1329
1330         if (mem_cgroup_disabled()) {
1331                 lruvec = &zone->lruvec;
1332                 goto out;
1333         }
1334
1335         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1336         lruvec = &mz->lruvec;
1337 out:
1338         /*
1339          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1340          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1341          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1342          */
1343         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1344                 lruvec->zone = zone;
1345         return lruvec;
1346 }
1347
1348 /**
1349  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1350  * @page: the page
1351  * @zone: zone of the page
1352  */
1353 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1354 {
1355         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1356         struct mem_cgroup *memcg;
1357         struct page_cgroup *pc;
1358         struct lruvec *lruvec;
1359
1360         if (mem_cgroup_disabled()) {
1361                 lruvec = &zone->lruvec;
1362                 goto out;
1363         }
1364
1365         pc = lookup_page_cgroup(page);
1366         memcg = pc->mem_cgroup;
1367
1368         /*
1369          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1370          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1371          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1372          *
1373          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1374          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1375          * of pc->mem_cgroup safe.
1376          */
1377         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1378                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1379
1380         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1381         lruvec = &mz->lruvec;
1382 out:
1383         /*
1384          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1385          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1386          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1387          */
1388         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1389                 lruvec->zone = zone;
1390         return lruvec;
1391 }
1392
1393 /**
1394  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1395  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1396  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1397  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1398  *
1399  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1400  * lru list.
1401  */
1402 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1403                                 int nr_pages)
1404 {
1405         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1406         unsigned long *lru_size;
1407
1408         if (mem_cgroup_disabled())
1409                 return;
1410
1411         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1412         lru_size = mz->lru_size + lru;
1413         *lru_size += nr_pages;
1414         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1415 }
1416
1417 /*
1418  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1419  * hierarchy subtree
1420  */
1421 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1422                                   struct mem_cgroup *memcg)
1423 {
1424         if (root_memcg == memcg)
1425                 return true;
1426         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1427                 return false;
1428         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1429 }
1430
1431 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1432                                        struct mem_cgroup *memcg)
1433 {
1434         bool ret;
1435
1436         rcu_read_lock();
1437         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1438         rcu_read_unlock();
1439         return ret;
1440 }
1441
1442 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1443                         const struct mem_cgroup *memcg)
1444 {
1445         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1446         struct task_struct *p;
1447         bool ret;
1448
1449         p = find_lock_task_mm(task);
1450         if (p) {
1451                 curr = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1452                 task_unlock(p);
1453         } else {
1454                 /*
1455                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1456                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1457                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1458                  */
1459                 rcu_read_lock();
1460                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1461                 if (curr)
1462                         css_get(&curr->css);
1463                 rcu_read_unlock();
1464         }
1465         /*
1466          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1467          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1468          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1469          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1470          */
1471         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1472         css_put(&curr->css);
1473         return ret;
1474 }
1475
1476 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1477 {
1478         unsigned long inactive_ratio;
1479         unsigned long inactive;
1480         unsigned long active;
1481         unsigned long gb;
1482
1483         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1484         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1485
1486         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1487         if (gb)
1488                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1489         else
1490                 inactive_ratio = 1;
1491
1492         return inactive * inactive_ratio < active;
1493 }
1494
1495 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1496         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1497
1498 /**
1499  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1500  * @memcg: the memory cgroup
1501  *
1502  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1503  * pages.
1504  */
1505 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1506 {
1507         unsigned long long margin;
1508
1509         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1510         if (do_swap_account)
1511                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1512         return margin >> PAGE_SHIFT;
1513 }
1514
1515 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1516 {
1517         /* root ? */
1518         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1519                 return vm_swappiness;
1520
1521         return memcg->swappiness;
1522 }
1523
1524 /*
1525  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1526  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1527  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1528  * rcu_read_lock(), like this:
1529  *
1530  *         CPU-A                                    CPU-B
1531  *                                              rcu_read_lock()
1532  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1533  *                                                   take heavy locks.
1534  *         synchronize_rcu()                    update something.
1535  *                                              rcu_read_unlock()
1536  *         start move here.
1537  */
1538
1539 /* for quick checking without looking up memcg */
1540 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1541
1542 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1543 {
1544         atomic_inc(&memcg_moving);
1545         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1546         synchronize_rcu();
1547 }
1548
1549 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1550 {
1551         /*
1552          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1553          * We check NULL in callee rather than caller.
1554          */
1555         if (memcg) {
1556                 atomic_dec(&memcg_moving);
1557                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1558         }
1559 }
1560
1561 /*
1562  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1563  *
1564  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1565  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1566  * caused by "move".
1567  */
1568 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1569 {
1570         struct mem_cgroup *from;
1571         struct mem_cgroup *to;
1572         bool ret = false;
1573         /*
1574          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1575          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1576          */
1577         spin_lock(&mc.lock);
1578         from = mc.from;
1579         to = mc.to;
1580         if (!from)
1581                 goto unlock;
1582
1583         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1584                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1585 unlock:
1586         spin_unlock(&mc.lock);
1587         return ret;
1588 }
1589
1590 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1591 {
1592         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1593                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1594                         DEFINE_WAIT(wait);
1595                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1596                         /* moving charge context might have finished. */
1597                         if (mc.moving_task)
1598                                 schedule();
1599                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1600                         return true;
1601                 }
1602         }
1603         return false;
1604 }
1605
1606 /*
1607  * Take this lock when
1608  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1609  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1610  */
1611 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1612                                   unsigned long *flags)
1613 {
1614         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1615 }
1616
1617 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1618                                 unsigned long *flags)
1619 {
1620         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1621 }
1622
1623 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1624 /**
1625  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1626  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1627  * @p: Task that is going to be killed
1628  *
1629  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1630  * enabled
1631  */
1632 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1633 {
1634         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1635         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1636         struct mem_cgroup *iter;
1637         unsigned int i;
1638
1639         if (!p)
1640                 return;
1641
1642         mutex_lock(&oom_info_lock);
1643         rcu_read_lock();
1644
1645         pr_info("Task in ");
1646         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1647         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1648         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1649         pr_info("\n");
1650
1651         rcu_read_unlock();
1652
1653         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1654                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1655                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1656                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1657         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1658                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1659                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1660                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1661         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1662                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1663                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1664                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1665
1666         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1667                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1668                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1669                 pr_cont(":");
1670
1671                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1672                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1673                                 continue;
1674                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1675                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1676                 }
1677
1678                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1679                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1680                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1681
1682                 pr_cont("\n");
1683         }
1684         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1685 }
1686
1687 /*
1688  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1689  * 1(self count) if no children.
1690  */
1691 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1692 {
1693         int num = 0;
1694         struct mem_cgroup *iter;
1695
1696         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1697                 num++;
1698         return num;
1699 }
1700
1701 /*
1702  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1703  */
1704 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1705 {
1706         u64 limit;
1707
1708         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1709
1710         /*
1711          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1712          */
1713         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1714                 u64 memsw;
1715
1716                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1717                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1718
1719                 /*
1720                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1721                  * available to this memcg, return that limit.
1722                  */
1723                 limit = min(limit, memsw);
1724         }
1725
1726         return limit;
1727 }
1728
1729 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1730                                      int order)
1731 {
1732         struct mem_cgroup *iter;
1733         unsigned long chosen_points = 0;
1734         unsigned long totalpages;
1735         unsigned int points = 0;
1736         struct task_struct *chosen = NULL;
1737
1738         /*
1739          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1740          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1741          * quickly exit and free its memory.
1742          */
1743         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1744                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1745                 return;
1746         }
1747
1748         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1749         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1750         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1751                 struct css_task_iter it;
1752                 struct task_struct *task;
1753
1754                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1755                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1756                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1757                                                         false)) {
1758                         case OOM_SCAN_SELECT:
1759                                 if (chosen)
1760                                         put_task_struct(chosen);
1761                                 chosen = task;
1762                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1763                                 get_task_struct(chosen);
1764                                 /* fall through */
1765                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1766                                 continue;
1767                         case OOM_SCAN_ABORT:
1768                                 css_task_iter_end(&it);
1769                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1770                                 if (chosen)
1771                                         put_task_struct(chosen);
1772                                 return;
1773                         case OOM_SCAN_OK:
1774                                 break;
1775                         };
1776                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1777                         if (!points || points < chosen_points)
1778                                 continue;
1779                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1780                         if (points == chosen_points &&
1781                             thread_group_leader(chosen))
1782                                 continue;
1783
1784                         if (chosen)
1785                                 put_task_struct(chosen);
1786                         chosen = task;
1787                         chosen_points = points;
1788                         get_task_struct(chosen);
1789                 }
1790                 css_task_iter_end(&it);
1791         }
1792
1793         if (!chosen)
1794                 return;
1795         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1796         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1797                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1798 }
1799
1800 /**
1801  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1802  * @memcg: the target memcg
1803  * @nid: the node ID to be checked.
1804  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1805  *
1806  * This function returns whether the specified memcg contains any
1807  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1808  * pages in the node.
1809  */
1810 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1811                 int nid, bool noswap)
1812 {
1813         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1814                 return true;
1815         if (noswap || !total_swap_pages)
1816                 return false;
1817         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1818                 return true;
1819         return false;
1820
1821 }
1822 #if MAX_NUMNODES > 1
1823
1824 /*
1825  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1826  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1827  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1828  *
1829  */
1830 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1831 {
1832         int nid;
1833         /*
1834          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1835          * pagein/pageout changes since the last update.
1836          */
1837         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1838                 return;
1839         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1840                 return;
1841
1842         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1843         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1844
1845         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1846
1847                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1848                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1849         }
1850
1851         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1852         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1853 }
1854
1855 /*
1856  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1857  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1858  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1859  *
1860  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1861  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1862  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1863  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1864  *
1865  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1866  */
1867 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1868 {
1869         int node;
1870
1871         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1872         node = memcg->last_scanned_node;
1873
1874         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1875         if (node == MAX_NUMNODES)
1876                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1877         /*
1878          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1879          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1880          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1881          * we use curret node.
1882          */
1883         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1884                 node = numa_node_id();
1885
1886         memcg->last_scanned_node = node;
1887         return node;
1888 }
1889
1890 /*
1891  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1892  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1893  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1894  * enough new information. We need to do double check.
1895  */
1896 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1897 {
1898         int nid;
1899
1900         /*
1901          * quick check...making use of scan_node.
1902          * We can skip unused nodes.
1903          */
1904         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1905                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1906                      nid < MAX_NUMNODES;
1907                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1908
1909                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1910                                 return true;
1911                 }
1912         }
1913         /*
1914          * Check rest of nodes.
1915          */
1916         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
1917                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1918                         continue;
1919                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1920                         return true;
1921         }
1922         return false;
1923 }
1924
1925 #else
1926 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1927 {
1928         return 0;
1929 }
1930
1931 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1932 {
1933         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1934 }
1935 #endif
1936
1937 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1938                                    struct zone *zone,
1939                                    gfp_t gfp_mask,
1940                                    unsigned long *total_scanned)
1941 {
1942         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1943         int total = 0;
1944         int loop = 0;
1945         unsigned long excess;
1946         unsigned long nr_scanned;
1947         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1948                 .zone = zone,
1949                 .priority = 0,
1950         };
1951
1952         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
1953
1954         while (1) {
1955                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1956                 if (!victim) {
1957                         loop++;
1958                         if (loop >= 2) {
1959                                 /*
1960                                  * If we have not been able to reclaim
1961                                  * anything, it might because there are
1962                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1963                                  */
1964                                 if (!total)
1965                                         break;
1966                                 /*
1967                                  * We want to do more targeted reclaim.
1968                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1969                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1970                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1971                                  */
1972                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1973                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1974                                         break;
1975                         }
1976                         continue;
1977                 }
1978                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
1979                         continue;
1980                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1981                                                      zone, &nr_scanned);
1982                 *total_scanned += nr_scanned;
1983                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
1984                         break;
1985         }
1986         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1987         return total;
1988 }
1989
1990 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1991 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1992         .name = "memcg_oom_lock",
1993 };
1994 #endif
1995
1996 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1997
1998 /*
1999  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2000  * If someone is running, return false.
2001  */
2002 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2003 {
2004         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2005
2006         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2007
2008         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2009                 if (iter->oom_lock) {
2010                         /*
2011                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2012                          * so we cannot give a lock.
2013                          */
2014                         failed = iter;
2015                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2016                         break;
2017                 } else
2018                         iter->oom_lock = true;
2019         }
2020
2021         if (failed) {
2022                 /*
2023                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2024                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2025                  */
2026                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2027                         if (iter == failed) {
2028                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2029                                 break;
2030                         }
2031                         iter->oom_lock = false;
2032                 }
2033         } else
2034                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2035
2036         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2037
2038         return !failed;
2039 }
2040
2041 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2042 {
2043         struct mem_cgroup *iter;
2044
2045         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2046         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2047         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2048                 iter->oom_lock = false;
2049         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2050 }
2051
2052 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2053 {
2054         struct mem_cgroup *iter;
2055
2056         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2057                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2058 }
2059
2060 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2061 {
2062         struct mem_cgroup *iter;
2063
2064         /*
2065          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2066          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2067          * atomic_add_unless() here.
2068          */
2069         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2070                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2071 }
2072
2073 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2074
2075 struct oom_wait_info {
2076         struct mem_cgroup *memcg;
2077         wait_queue_t    wait;
2078 };
2079
2080 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2081         unsigned mode, int sync, void *arg)
2082 {
2083         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2084         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2085         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2086
2087         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2088         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2089
2090         /*
2091          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2092          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2093          */
2094         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2095                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2096                 return 0;
2097         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2098 }
2099
2100 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2101 {
2102         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2103         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2104         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2105 }
2106
2107 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2108 {
2109         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2110                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2111 }
2112
2113 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2114 {
2115         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2116                 return;
2117         /*
2118          * We are in the middle of the charge context here, so we
2119          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2120          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2121          *
2122          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2123          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2124          * invocation might not even be necessary.
2125          *
2126          * That's why we don't do anything here except remember the
2127          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2128          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2129          * and when we know whether the fault was overall successful.
2130          */
2131         css_get(&memcg->css);
2132         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2133         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2134         current->memcg_oom.order = order;
2135 }
2136
2137 /**
2138  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2139  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2140  *
2141  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2142  * handler was enabled.
2143  *
2144  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2145  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2146  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2147  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2148  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2149  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2150  *
2151  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2152  * completed, %false otherwise.
2153  */
2154 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2155 {
2156         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2157         struct oom_wait_info owait;
2158         bool locked;
2159
2160         /* OOM is global, do not handle */
2161         if (!memcg)
2162                 return false;
2163
2164         if (!handle)
2165                 goto cleanup;
2166
2167         owait.memcg = memcg;
2168         owait.wait.flags = 0;
2169         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2170         owait.wait.private = current;
2171         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2172
2173         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2174         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2175
2176         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2177
2178         if (locked)
2179                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2180
2181         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2182                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2183                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2184                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2185                                          current->memcg_oom.order);
2186         } else {
2187                 schedule();
2188                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2189                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2190         }
2191
2192         if (locked) {
2193                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2194                 /*
2195                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2196                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2197                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2198                  */
2199                 memcg_oom_recover(memcg);
2200         }
2201 cleanup:
2202         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2203         css_put(&memcg->css);
2204         return true;
2205 }
2206
2207 /*
2208  * Used to update mapped file or writeback or other statistics.
2209  *
2210  * Notes: Race condition
2211  *
2212  * Charging occurs during page instantiation, while the page is
2213  * unmapped and locked in page migration, or while the page table is
2214  * locked in THP migration.  No race is possible.
2215  *
2216  * Uncharge happens to pages with zero references, no race possible.
2217  *
2218  * Charge moving between groups is protected by checking mm->moving
2219  * account and taking the move_lock in the slowpath.
2220  */
2221
2222 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2223                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2224 {
2225         struct mem_cgroup *memcg;
2226         struct page_cgroup *pc;
2227
2228         pc = lookup_page_cgroup(page);
2229 again:
2230         memcg = pc->mem_cgroup;
2231         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2232                 return;
2233         /*
2234          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2235          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2236          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2237          * rcu_read_unlock().
2238          */
2239         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2240         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2241                 return;
2242
2243         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2244         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2245                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2246                 goto again;
2247         }
2248         *locked = true;
2249 }
2250
2251 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2252 {
2253         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2254
2255         /*
2256          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2257          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2258          * should take move_lock_mem_cgroup().
2259          */
2260         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2261 }
2262
2263 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2264                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2265 {
2266         struct mem_cgroup *memcg;
2267         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2268         unsigned long uninitialized_var(flags);
2269
2270         if (mem_cgroup_disabled())
2271                 return;
2272
2273         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2274         memcg = pc->mem_cgroup;
2275         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2276                 return;
2277
2278         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2279 }
2280
2281 /*
2282  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2283  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2284  */
2285 #define CHARGE_BATCH    32U
2286 struct memcg_stock_pcp {
2287         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2288         unsigned int nr_pages;
2289         struct work_struct work;
2290         unsigned long flags;
2291 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2292 };
2293 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2294 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2295
2296 /**
2297  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2298  * @memcg: memcg to consume from.
2299  * @nr_pages: how many pages to charge.
2300  *
2301  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2302  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2303  * service an allocation will refill the stock.
2304  *
2305  * returns true if successful, false otherwise.
2306  */
2307 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2308 {
2309         struct memcg_stock_pcp *stock;
2310         bool ret = true;
2311
2312         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2313                 return false;
2314
2315         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2316         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2317                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2318         else /* need to call res_counter_charge */
2319                 ret = false;
2320         put_cpu_var(memcg_stock);
2321         return ret;
2322 }
2323
2324 /*
2325  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2326  */
2327 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2328 {
2329         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2330
2331         if (stock->nr_pages) {
2332                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2333
2334                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2335                 if (do_swap_account)
2336                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2337                 stock->nr_pages = 0;
2338         }
2339         stock->cached = NULL;
2340 }
2341
2342 /*
2343  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2344  * a thread which is pinned to local cpu.
2345  */
2346 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2347 {
2348         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2349         drain_stock(stock);
2350         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2351 }
2352
2353 static void __init memcg_stock_init(void)
2354 {
2355         int cpu;
2356
2357         for_each_possible_cpu(cpu) {
2358                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2359                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2360                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2361         }
2362 }
2363
2364 /*
2365  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2366  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2367  */
2368 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2369 {
2370         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2371
2372         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2373                 drain_stock(stock);
2374                 stock->cached = memcg;
2375         }
2376         stock->nr_pages += nr_pages;
2377         put_cpu_var(memcg_stock);
2378 }
2379
2380 /*
2381  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2382  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2383  * until the work is done.
2384  */
2385 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2386 {
2387         int cpu, curcpu;
2388
2389         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2390         get_online_cpus();
2391         curcpu = get_cpu();
2392         for_each_online_cpu(cpu) {
2393                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2394                 struct mem_cgroup *memcg;
2395
2396                 memcg = stock->cached;
2397                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2398                         continue;
2399                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2400                         continue;
2401                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2402                         if (cpu == curcpu)
2403                                 drain_local_stock(&stock->work);
2404                         else
2405                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2406                 }
2407         }
2408         put_cpu();
2409
2410         if (!sync)
2411                 goto out;
2412
2413         for_each_online_cpu(cpu) {
2414                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2415                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2416                         flush_work(&stock->work);
2417         }
2418 out:
2419         put_online_cpus();
2420 }
2421
2422 /*
2423  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2424  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2425  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2426  * it.
2427  */
2428 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2429 {
2430         /*
2431          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2432          */
2433         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2434                 return;
2435         drain_all_stock(root_memcg, false);
2436         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2437 }
2438
2439 /* This is a synchronous drain interface. */
2440 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2441 {
2442         /* called when force_empty is called */
2443         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2444         drain_all_stock(root_memcg, true);
2445         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2446 }
2447
2448 /*
2449  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2450  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2451  */
2452 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2453 {
2454         int i;
2455
2456         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2457         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2458                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2459
2460                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2461                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2462         }
2463         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2464                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2465
2466                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2467                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2468         }
2469         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2470 }
2471
2472 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2473                                         unsigned long action,
2474                                         void *hcpu)
2475 {
2476         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2477         struct memcg_stock_pcp *stock;
2478         struct mem_cgroup *iter;
2479
2480         if (action == CPU_ONLINE)
2481                 return NOTIFY_OK;
2482
2483         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2484                 return NOTIFY_OK;
2485
2486         for_each_mem_cgroup(iter)
2487                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2488
2489         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2490         drain_stock(stock);
2491         return NOTIFY_OK;
2492 }
2493
2494 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2495                       unsigned int nr_pages)
2496 {
2497         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2498         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2499         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2500         struct res_counter *fail_res;
2501         unsigned long nr_reclaimed;
2502         unsigned long long size;
2503         bool may_swap = true;
2504         bool drained = false;
2505         int ret = 0;
2506
2507         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2508                 goto done;
2509 retry:
2510         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2511                 goto done;
2512
2513         size = batch * PAGE_SIZE;
2514         if (!do_swap_account ||
2515             !res_counter_charge(&memcg->memsw, size, &fail_res)) {
2516                 if (!res_counter_charge(&memcg->res, size, &fail_res))
2517                         goto done_restock;
2518                 if (do_swap_account)
2519                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
2520                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2521         } else {
2522                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2523                 may_swap = false;
2524         }
2525
2526         if (batch > nr_pages) {
2527                 batch = nr_pages;
2528                 goto retry;
2529         }
2530
2531         /*
2532          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2533          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2534          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2535          * free their memory.
2536          */
2537         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2538                      fatal_signal_pending(current) ||
2539                      current->flags & PF_EXITING))
2540                 goto bypass;
2541
2542         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2543                 goto nomem;
2544
2545         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2546                 goto nomem;
2547
2548         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2549                                                     gfp_mask, may_swap);
2550
2551         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2552                 goto retry;
2553
2554         if (!drained) {
2555                 drain_all_stock_async(mem_over_limit);
2556                 drained = true;
2557                 goto retry;
2558         }
2559
2560         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2561                 goto nomem;
2562         /*
2563          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2564          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2565          * before killing the task.
2566          *
2567          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2568          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2569          * to regular pages anyway in case of failure.
2570          */
2571         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2572                 goto retry;
2573         /*
2574          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2575          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2576          */
2577         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2578                 goto retry;
2579
2580         if (nr_retries--)
2581                 goto retry;
2582
2583         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2584                 goto bypass;
2585
2586         if (fatal_signal_pending(current))
2587                 goto bypass;
2588
2589         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2590 nomem:
2591         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2592                 return -ENOMEM;
2593 bypass:
2594         return -EINTR;
2595
2596 done_restock:
2597         if (batch > nr_pages)
2598                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2599 done:
2600         return ret;
2601 }
2602
2603 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2604 {
2605         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2606
2607         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2608                 return;
2609
2610         res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2611         if (do_swap_account)
2612                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2613 }
2614
2615 /*
2616  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2617  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2618  */
2619 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2620                                         unsigned int nr_pages)
2621 {
2622         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2623
2624         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2625                 return;
2626
2627         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2628         if (do_swap_account)
2629                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2630                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2631 }
2632
2633 /*
2634  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2635  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
2636  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
2637  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
2638  */
2639 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2640 {
2641         /* ID 0 is unused ID */
2642         if (!id)
2643                 return NULL;
2644         return mem_cgroup_from_id(id);
2645 }
2646
2647 /*
2648  * try_get_mem_cgroup_from_page - look up page's memcg association
2649  * @page: the page
2650  *
2651  * Look up, get a css reference, and return the memcg that owns @page.
2652  *
2653  * The page must be locked to prevent racing with swap-in and page
2654  * cache charges.  If coming from an unlocked page table, the caller
2655  * must ensure the page is on the LRU or this can race with charging.
2656  */
2657 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2658 {
2659         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2660         struct page_cgroup *pc;
2661         unsigned short id;
2662         swp_entry_t ent;
2663
2664         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2665
2666         pc = lookup_page_cgroup(page);
2667         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2668                 memcg = pc->mem_cgroup;
2669                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2670                         memcg = NULL;
2671         } else if (PageSwapCache(page)) {
2672                 ent.val = page_private(page);
2673                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2674                 rcu_read_lock();
2675                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2676                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2677                         memcg = NULL;
2678                 rcu_read_unlock();
2679         }
2680         return memcg;
2681 }
2682
2683 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2684 {
2685         struct zone *zone = page_zone(page);
2686
2687         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2688         if (PageLRU(page)) {
2689                 struct lruvec *lruvec;
2690
2691                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2692                 ClearPageLRU(page);
2693                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2694                 *isolated = 1;
2695         } else
2696                 *isolated = 0;
2697 }
2698
2699 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2700 {
2701         struct zone *zone = page_zone(page);
2702
2703         if (isolated) {
2704                 struct lruvec *lruvec;
2705
2706                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2707                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2708                 SetPageLRU(page);
2709                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2710         }
2711         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2712 }
2713
2714 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2715                           bool lrucare)
2716 {
2717         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2718         int isolated;
2719
2720         VM_BUG_ON_PAGE(PageCgroupUsed(pc), page);
2721         /*
2722          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2723          * accessed by any other context at this point.
2724          */
2725
2726         /*
2727          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2728          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2729          */
2730         if (lrucare)
2731                 lock_page_lru(page, &isolated);
2732
2733         /*
2734          * Nobody should be changing or seriously looking at
2735          * pc->mem_cgroup and pc->flags at this point:
2736          *
2737          * - the page is uncharged
2738          *
2739          * - the page is off-LRU
2740          *
2741          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2742          *   a locked page table
2743          *
2744          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2745          *   have the page locked
2746          */
2747         pc->mem_cgroup = memcg;
2748         pc->flags = PCG_USED | PCG_MEM | (do_swap_account ? PCG_MEMSW : 0);
2749
2750         if (lrucare)
2751                 unlock_page_lru(page, isolated);
2752 }
2753
2754 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2755
2756 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2757 /*
2758  * The memcg_slab_mutex is held whenever a per memcg kmem cache is created or
2759  * destroyed. It protects memcg_caches arrays and memcg_slab_caches lists.
2760  */
2761 static DEFINE_MUTEX(memcg_slab_mutex);
2762
2763 static DEFINE_MUTEX(activate_kmem_mutex);
2764
2765 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2766 {
2767         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
2768                 memcg_kmem_is_active(memcg);
2769 }
2770
2771 /*
2772  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2773  * in the memcg_cache_params struct.
2774  */
2775 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2776 {
2777         struct kmem_cache *cachep;
2778
2779         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2780         cachep = p->root_cache;
2781         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2782 }
2783
2784 #ifdef CONFIG_SLABINFO
2785 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
2786 {
2787         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
2788         struct memcg_cache_params *params;
2789
2790         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
2791                 return -EIO;
2792
2793         print_slabinfo_header(m);
2794
2795         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2796         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
2797                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
2798         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2799
2800         return 0;
2801 }
2802 #endif
2803
2804 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
2805 {
2806         struct res_counter *fail_res;
2807         int ret = 0;
2808
2809         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
2810         if (ret)
2811                 return ret;
2812
2813         ret = try_charge(memcg, gfp, size >> PAGE_SHIFT);
2814         if (ret == -EINTR)  {
2815                 /*
2816                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2817                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2818                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2819                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2820                  * perspective, the cache has already been selected, by
2821                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2822                  * our minds.
2823                  *
2824                  * This condition will only trigger if the task entered
2825                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2826                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2827                  * when the allocation triggers should have been already
2828                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2829                  */
2830                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
2831                 if (do_swap_account)
2832                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
2833                                                   &fail_res);
2834                 ret = 0;
2835         } else if (ret)
2836                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
2837
2838         return ret;
2839 }
2840
2841 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
2842 {
2843         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
2844         if (do_swap_account)
2845                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
2846
2847         /* Not down to 0 */
2848         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
2849                 return;
2850
2851         /*
2852          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
2853          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
2854          * outliving the memcg existence.
2855          *
2856          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
2857          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
2858          */
2859         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
2860                 css_put(&memcg->css);
2861 }
2862
2863 /*
2864  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2865  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2866  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2867  */
2868 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2869 {
2870         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2871 }
2872
2873 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2874 {
2875         int id, size;
2876         int err;
2877
2878         id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
2879                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2880         if (id < 0)
2881                 return id;
2882
2883         if (id < memcg_limited_groups_array_size)
2884                 return id;
2885
2886         /*
2887          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2888          * so we have to grow them.
2889          */
2890
2891         size = 2 * (id + 1);
2892         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2893                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2894         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2895                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2896
2897         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2898         err = memcg_update_all_caches(size);
2899         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2900
2901         if (err) {
2902                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2903                 return err;
2904         }
2905         return id;
2906 }
2907
2908 static void memcg_free_cache_id(int id)
2909 {
2910         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
2915  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
2916  * calling this.
2917  */
2918 void memcg_update_array_size(int num)
2919 {
2920         memcg_limited_groups_array_size = num;
2921 }
2922
2923 static void memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2924                                  struct kmem_cache *root_cache)
2925 {
2926         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by
2927                                                      memcg_slab_mutex */
2928         struct kmem_cache *cachep;
2929         int id;
2930
2931         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2932
2933         id = memcg_cache_id(memcg);
2934
2935         /*
2936          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
2937          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
2938          * create the same cache, but only one of them may succeed.
2939          */
2940         if (cache_from_memcg_idx(root_cache, id))
2941                 return;
2942
2943         cgroup_name(memcg->css.cgroup, memcg_name_buf, NAME_MAX + 1);
2944         cachep = memcg_create_kmem_cache(memcg, root_cache, memcg_name_buf);
2945         /*
2946          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
2947          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
2948          * cache.
2949          */
2950         if (!cachep)
2951                 return;
2952
2953         css_get(&memcg->css);
2954         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
2955
2956         /*
2957          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
2958          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
2959          * initialized.
2960          */
2961         smp_wmb();
2962
2963         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id]);
2964         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = cachep;
2965 }
2966
2967 static void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *cachep)
2968 {
2969         struct kmem_cache *root_cache;
2970         struct mem_cgroup *memcg;
2971         int id;
2972
2973         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2974
2975         BUG_ON(is_root_cache(cachep));
2976
2977         root_cache = cachep->memcg_params->root_cache;
2978         memcg = cachep->memcg_params->memcg;
2979         id = memcg_cache_id(memcg);
2980
2981         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] != cachep);
2982         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
2983
2984         list_del(&cachep->memcg_params->list);
2985
2986         kmem_cache_destroy(cachep);
2987
2988         /* drop the reference taken in memcg_register_cache */
2989         css_put(&memcg->css);
2990 }
2991
2992 /*
2993  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
2994  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
2995  * enqueing new caches to be created.
2996  *
2997  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
2998  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
2999  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3000  * objects during debug.
3001  *
3002  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3003  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3004  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3005  * cache again, failing at the same point.
3006  *
3007  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3008  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3009  * inside the following two functions.
3010  */
3011 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3012 {
3013         VM_BUG_ON(!current->mm);
3014         current->memcg_kmem_skip_account++;
3015 }
3016
3017 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3018 {
3019         VM_BUG_ON(!current->mm);
3020         current->memcg_kmem_skip_account--;
3021 }
3022
3023 int __memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
3024 {
3025         struct kmem_cache *c;
3026         int i, failed = 0;
3027
3028         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3029         for_each_memcg_cache_index(i) {
3030                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3031                 if (!c)
3032                         continue;
3033
3034                 memcg_unregister_cache(c);
3035
3036                 if (cache_from_memcg_idx(s, i))
3037                         failed++;
3038         }
3039         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3040         return failed;
3041 }
3042
3043 static void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3044 {
3045         struct kmem_cache *cachep;
3046         struct memcg_cache_params *params, *tmp;
3047
3048         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3049                 return;
3050
3051         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3052         list_for_each_entry_safe(params, tmp, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3053                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3054                 kmem_cache_shrink(cachep);
3055                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
3056                         memcg_unregister_cache(cachep);
3057         }
3058         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3059 }
3060
3061 struct memcg_register_cache_work {
3062         struct mem_cgroup *memcg;
3063         struct kmem_cache *cachep;
3064         struct work_struct work;
3065 };
3066
3067 static void memcg_register_cache_func(struct work_struct *w)
3068 {
3069         struct memcg_register_cache_work *cw =
3070                 container_of(w, struct memcg_register_cache_work, work);
3071         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
3072         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
3073
3074         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3075         memcg_register_cache(memcg, cachep);
3076         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3077
3078         css_put(&memcg->css);
3079         kfree(cw);
3080 }
3081
3082 /*
3083  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3084  */
3085 static void __memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3086                                             struct kmem_cache *cachep)
3087 {
3088         struct memcg_register_cache_work *cw;
3089
3090         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
3091         if (cw == NULL) {
3092                 css_put(&memcg->css);
3093                 return;
3094         }
3095
3096         cw->memcg = memcg;
3097         cw->cachep = cachep;
3098
3099         INIT_WORK(&cw->work, memcg_register_cache_func);
3100         schedule_work(&cw->work);
3101 }
3102
3103 static void memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3104                                           struct kmem_cache *cachep)
3105 {
3106         /*
3107          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3108          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3109          * in __memcg_schedule_register_cache will recurse.
3110          *
3111          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3112          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3113          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3114          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3115          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3116          */
3117         memcg_stop_kmem_account();
3118         __memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
3119         memcg_resume_kmem_account();
3120 }
3121
3122 int __memcg_charge_slab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp, int order)
3123 {
3124         int res;
3125
3126         res = memcg_charge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, gfp,
3127                                 PAGE_SIZE << order);
3128         if (!res)
3129                 atomic_add(1 << order, &cachep->memcg_params->nr_pages);
3130         return res;
3131 }
3132
3133 void __memcg_uncharge_slab(struct kmem_cache *cachep, int order)
3134 {
3135         memcg_uncharge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, PAGE_SIZE << order);
3136         atomic_sub(1 << order, &cachep->memcg_params->nr_pages);
3137 }
3138
3139 /*
3140  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3141  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3142  *
3143  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3144  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3145  * in a workqueue.
3146  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3147  * the original cache.
3148  *
3149  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3150  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3151  */
3152 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3153                                           gfp_t gfp)
3154 {
3155         struct mem_cgroup *memcg;
3156         struct kmem_cache *memcg_cachep;
3157
3158         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3159         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3160
3161         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3162                 return cachep;
3163
3164         rcu_read_lock();
3165         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3166
3167         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3168                 goto out;
3169
3170         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
3171         if (likely(memcg_cachep)) {
3172                 cachep = memcg_cachep;
3173                 goto out;
3174         }
3175
3176         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3177         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
3178                 goto out;
3179         rcu_read_unlock();
3180
3181         /*
3182          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3183          * context), we could be be predictable and return right away.
3184          * This would guarantee that the allocation being performed
3185          * already belongs in the new cache.
3186          *
3187          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3188          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3189          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
3190          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
3191          * defer everything.
3192          */
3193         memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
3194         return cachep;
3195 out:
3196         rcu_read_unlock();
3197         return cachep;
3198 }
3199
3200 /*
3201  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3202  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3203  * need a further commit step to do the final arrangements.
3204  *
3205  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3206  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3207  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3208  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3209  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3210  * the compiled-out case as well.
3211  *
3212  * Returning true means the allocation is possible.
3213  */
3214 bool
3215 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3216 {
3217         struct mem_cgroup *memcg;
3218         int ret;
3219
3220         *_memcg = NULL;
3221
3222         /*
3223          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3224          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3225          * check here, since direct calls to the page allocator that are
3226          * accounted to kmemcg (alloc_kmem_pages and friends) only happen
3227          * outside memcg core. We are mostly concerned with cache allocations,
3228          * and by having this test at memcg_kmem_get_cache, we are already able
3229          * to relay the allocation to the root cache and bypass the memcg cache
3230          * altogether.
3231          *
3232          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3233          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3234          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3235          * the SLUB allocator:
3236          *
3237          *      memcg_stop_kmem_account();
3238          *      kmalloc(<large_number>)
3239          *      memcg_resume_kmem_account();
3240          *
3241          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3242          * since it will drive us directly to this function without passing
3243          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3244          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3245          * cache arrays. We bring this test here.
3246          */
3247         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3248                 return true;
3249
3250         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3251
3252         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3253                 css_put(&memcg->css);
3254                 return true;
3255         }
3256
3257         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3258         if (!ret)
3259                 *_memcg = memcg;
3260
3261         css_put(&memcg->css);
3262         return (ret == 0);
3263 }
3264
3265 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3266                               int order)
3267 {
3268         struct page_cgroup *pc;
3269
3270         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3271
3272         /* The page allocation failed. Revert */
3273         if (!page) {
3274                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3275                 return;
3276         }
3277         /*
3278          * The page is freshly allocated and not visible to any
3279          * outside callers yet.  Set up pc non-atomically.
3280          */
3281         pc = lookup_page_cgroup(page);
3282         pc->mem_cgroup = memcg;
3283         pc->flags = PCG_USED;
3284 }
3285
3286 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3287 {
3288         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3289         struct page_cgroup *pc;
3290
3291
3292         pc = lookup_page_cgroup(page);
3293         if (!PageCgroupUsed(pc))
3294                 return;
3295
3296         memcg = pc->mem_cgroup;
3297         pc->flags = 0;
3298
3299         /*
3300          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3301          * is a valid allocation
3302          */
3303         if (!memcg)
3304                 return;
3305
3306         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3307         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3308 }
3309 #else
3310 static inline void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3311 {
3312 }
3313 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3314
3315 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3316
3317 /*
3318  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3319  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3320  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3321  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3322  */
3323 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3324 {
3325         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3326         struct page_cgroup *pc;
3327         struct mem_cgroup *memcg;
3328         int i;
3329
3330         if (mem_cgroup_disabled())
3331                 return;
3332
3333         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3334         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3335                 pc = head_pc + i;
3336                 pc->mem_cgroup = memcg;
3337                 pc->flags = head_pc->flags;
3338         }
3339         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3340                        HPAGE_PMD_NR);
3341 }
3342 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3343
3344 /**
3345  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3346  * @page: the page
3347  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3348  * @pc: page_cgroup of the page.
3349  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3350  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3351  *
3352  * The caller must confirm following.
3353  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3354  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3355  *
3356  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3357  * from old cgroup.
3358  */
3359 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3360                                    unsigned int nr_pages,
3361                                    struct page_cgroup *pc,
3362                                    struct mem_cgroup *from,
3363                                    struct mem_cgroup *to)
3364 {
3365         unsigned long flags;
3366         int ret;
3367
3368         VM_BUG_ON(from == to);
3369         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3370         /*
3371          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3372          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3373          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3374          * hold it.
3375          */
3376         ret = -EBUSY;
3377         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3378                 goto out;
3379
3380         /*
3381          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at pc->mem_cgroup
3382          * of its source page while we change it: page migration takes
3383          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
3384          */
3385         if (!trylock_page(page))
3386                 goto out;
3387
3388         ret = -EINVAL;
3389         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3390                 goto out_unlock;
3391
3392         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3393
3394         if (!PageAnon(page) && page_mapped(page)) {
3395                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3396                                nr_pages);
3397                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3398                                nr_pages);
3399         }
3400
3401         if (PageWriteback(page)) {
3402                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3403                                nr_pages);
3404                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3405                                nr_pages);
3406         }
3407
3408         /*
3409          * It is safe to change pc->mem_cgroup here because the page
3410          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
3411          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
3412          */
3413
3414         /* caller should have done css_get */
3415         pc->mem_cgroup = to;
3416         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3417         ret = 0;
3418
3419         local_irq_disable();
3420         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
3421         memcg_check_events(to, page);
3422         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
3423         memcg_check_events(from, page);
3424         local_irq_enable();
3425 out_unlock:
3426         unlock_page(page);
3427 out:
3428         return ret;
3429 }
3430
3431 /**
3432  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3433  * @page: the page to move
3434  * @pc: page_cgroup of the page
3435  * @child: page's cgroup
3436  *
3437  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3438  * parent (aka use_hierarchy==0).
3439  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3440  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3441  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3442  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3443  * on the next attempt and the call should be retried later.
3444  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3445  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3446  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3447  * LRU or vanish.
3448  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3449  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3450  * disappear in the next attempt.
3451  */
3452 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3453                                   struct page_cgroup *pc,
3454                                   struct mem_cgroup *child)
3455 {
3456         struct mem_cgroup *parent;
3457         unsigned int nr_pages;
3458         unsigned long uninitialized_var(flags);
3459         int ret;
3460
3461         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3462
3463         ret = -EBUSY;
3464         if (!get_page_unless_zero(page))
3465                 goto out;
3466         if (isolate_lru_page(page))
3467                 goto put;
3468
3469         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3470
3471         parent = parent_mem_cgroup(child);
3472         /*
3473          * If no parent, move charges to root cgroup.
3474          */
3475         if (!parent)
3476                 parent = root_mem_cgroup;
3477
3478         if (nr_pages > 1) {
3479                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3480                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3481         }
3482
3483         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3484                                 pc, child, parent);
3485         if (!ret)
3486                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3487
3488         if (nr_pages > 1)
3489                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3490         putback_lru_page(page);
3491 put:
3492         put_page(page);
3493 out:
3494         return ret;
3495 }
3496
3497 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3498 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
3499                                          bool charge)
3500 {
3501         int val = (charge) ? 1 : -1;
3502         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
3503 }
3504
3505 /**
3506  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3507  * @entry: swap entry to be moved
3508  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3509  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3510  *
3511  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3512  * as the mem_cgroup's id of @from.
3513  *
3514  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3515  *
3516  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3517  * both res and memsw, and called css_get().
3518  */
3519 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3520                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3521 {
3522         unsigned short old_id, new_id;
3523
3524         old_id = mem_cgroup_id(from);
3525         new_id = mem_cgroup_id(to);
3526
3527         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3528                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3529                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3530                 /*
3531                  * This function is only called from task migration context now.
3532                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3533                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3534                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
3535                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
3536                  * refcount of @to might be decreased to 0.
3537                  *
3538                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
3539                  * alive, so we can just call css_get().
3540                  */
3541                 css_get(&to->css);
3542                 return 0;
3543         }
3544         return -EINVAL;
3545 }
3546 #else
3547 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3548                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3549 {
3550         return -EINVAL;
3551 }
3552 #endif
3553
3554 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3555 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3556 {
3557         struct page_cgroup *pc;
3558
3559         pc = lookup_page_cgroup(page);
3560         /*
3561          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3562          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3563          * or when mem_cgroup_disabled().
3564          */
3565         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3566                 return pc;
3567         return NULL;
3568 }
3569
3570 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3571 {
3572         if (mem_cgroup_disabled())
3573                 return false;
3574
3575         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3576 }
3577
3578 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3579 {
3580         struct page_cgroup *pc;
3581
3582         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3583         if (pc) {
3584                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3585                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3586         }
3587 }
3588 #endif
3589
3590 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3591                                 unsigned long long val)
3592 {
3593         int retry_count;
3594         int ret = 0;
3595         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3596         u64 curusage, oldusage;
3597         int enlarge;
3598
3599         /*
3600          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3601          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3602          * of # of children which we should visit in this loop.
3603          */
3604         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3605
3606         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3607
3608         enlarge = 0;
3609         while (retry_count) {
3610                 if (signal_pending(current)) {
3611                         ret = -EINTR;
3612                         break;
3613                 }
3614                 /*
3615                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3616                  * open coded manner. You see what this really does.
3617                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3618                  */
3619                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3620                 if (res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) < val) {
3621                         ret = -EINVAL;
3622                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3623                         break;
3624                 }
3625
3626                 if (res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) < val)
3627                         enlarge = 1;
3628
3629                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3630                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3631
3632                 if (!ret)
3633                         break;
3634
3635                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
3636
3637                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3638                 /* Usage is reduced ? */
3639                 if (curusage >= oldusage)
3640                         retry_count--;
3641                 else
3642                         oldusage = curusage;
3643         }
3644         if (!ret && enlarge)
3645                 memcg_oom_recover(memcg);
3646
3647         return ret;
3648 }
3649
3650 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3651                                         unsigned long long val)
3652 {
3653         int retry_count;
3654         u64 oldusage, curusage;
3655         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3656         int ret = -EBUSY;
3657         int enlarge = 0;
3658
3659         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3660         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3661         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3662         while (retry_count) {
3663                 if (signal_pending(current)) {
3664                         ret = -EINTR;
3665                         break;
3666                 }
3667                 /*
3668                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3669                  * open coded manner. You see what this really does.
3670                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3671                  */
3672                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3673                 if (res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) > val) {
3674                         ret = -EINVAL;
3675                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3676                         break;
3677                 }
3678                 if (res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) < val)
3679                         enlarge = 1;
3680                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3681                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3682
3683                 if (!ret)
3684                         break;
3685
3686                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
3687
3688                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3689                 /* Usage is reduced ? */
3690                 if (curusage >= oldusage)
3691                         retry_count--;
3692                 else
3693                         oldusage = curusage;
3694         }
3695         if (!ret && enlarge)
3696                 memcg_oom_recover(memcg);
3697         return ret;
3698 }
3699
3700 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3701                                             gfp_t gfp_mask,
3702                                             unsigned long *total_scanned)
3703 {
3704         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3705         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3706         unsigned long reclaimed;
3707         int loop = 0;
3708         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3709         unsigned long long excess;
3710         unsigned long nr_scanned;
3711
3712         if (order > 0)
3713                 return 0;
3714
3715         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3716         /*
3717          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3718          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3719          * pressure
3720          */
3721         do {
3722                 if (next_mz)
3723                         mz = next_mz;
3724                 else
3725                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3726                 if (!mz)
3727                         break;
3728
3729                 nr_scanned = 0;
3730                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3731                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3732                 nr_reclaimed += reclaimed;
3733                 *total_scanned += nr_scanned;
3734                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3735
3736                 /*
3737                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3738                  * it is time to move on to the next cgroup
3739                  */
3740                 next_mz = NULL;
3741                 if (!reclaimed) {
3742                         do {
3743                                 /*
3744                                  * Loop until we find yet another one.
3745                                  *
3746                                  * By the time we get the soft_limit lock
3747                                  * again, someone might have aded the
3748                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3749                                  * make sure we get a different mem.
3750                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3751                                  * NULL if no other cgroup is present on
3752                                  * the tree
3753                                  */
3754                                 next_mz =
3755                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3756                                 if (next_mz == mz)
3757                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
3758                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3759                                         break;
3760                         } while (1);
3761                 }
3762                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3763                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
3764                 /*
3765                  * One school of thought says that we should not add
3766                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3767                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3768                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3769                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3770                  * term TODO.
3771                  */
3772                 /* If excess == 0, no tree ops */
3773                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3774                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3775                 css_put(&mz->memcg->css);
3776                 loop++;
3777                 /*
3778                  * Could not reclaim anything and there are no more
3779                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3780                  * reclaiming anything.
3781                  */
3782                 if (!nr_reclaimed &&
3783                         (next_mz == NULL ||
3784                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3785                         break;
3786         } while (!nr_reclaimed);
3787         if (next_mz)
3788                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3789         return nr_reclaimed;
3790 }
3791
3792 /**
3793  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
3794  * @memcg: group to clear
3795  * @node: NUMA node
3796  * @zid: zone id
3797  * @lru: lru to to clear
3798  *
3799  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
3800  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
3801  * group.
3802  */
3803 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3804                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3805 {
3806         struct lruvec *lruvec;
3807         unsigned long flags;
3808         struct list_head *list;
3809         struct page *busy;
3810         struct zone *zone;
3811
3812         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3813         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
3814         list = &lruvec->lists[lru];
3815
3816         busy = NULL;
3817         do {
3818                 struct page_cgroup *pc;
3819                 struct page *page;
3820
3821                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3822                 if (list_empty(list)) {
3823                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3824                         break;
3825                 }
3826                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3827                 if (busy == page) {
3828                         list_move(&page->lru, list);
3829                         busy = NULL;
3830                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3831                         continue;
3832                 }
3833                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3834
3835                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3836
3837                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
3838                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3839                         busy = page;
3840                 } else
3841                         busy = NULL;
3842                 cond_resched();
3843         } while (!list_empty(list));
3844 }
3845
3846 /*
3847  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
3848  * all the charges and pages to the parent.
3849  * This enables deleting this mem_cgroup.
3850  *
3851  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
3852  */
3853 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
3854 {
3855         int node, zid;
3856         u64 usage;
3857
3858         do {
3859                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3860                 lru_add_drain_all();
3861                 drain_all_stock_sync(memcg);
3862                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3863                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
3864                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3865                                 enum lru_list lru;
3866                                 for_each_lru(lru) {
3867                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3868                                                         node, zid, lru);
3869                                 }
3870                         }
3871                 }
3872                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3873                 memcg_oom_recover(memcg);
3874                 cond_resched();
3875
3876                 /*
3877                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
3878                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
3879                  * expect their value to drop to 0 here.
3880                  * Having res filled up with kmem only is enough.
3881                  *
3882                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
3883                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
3884                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
3885                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
3886                  * charge before adding to the LRU.
3887                  */
3888                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
3889                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
3890         } while (usage > 0);
3891 }
3892
3893 /*
3894  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3895  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3896  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3897  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3898  */
3899 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3900 {
3901         bool ret;
3902
3903         /*
3904          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
3905          * it prevents a new child from being initialized based on this
3906          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
3907          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
3908          */
3909         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
3910
3911         rcu_read_lock();
3912         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3913         rcu_read_unlock();
3914         return ret;
3915 }
3916
3917 /*
3918  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
3919  * the rest to the parent.
3920  *
3921  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3922  */
3923 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3924 {
3925         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3926
3927         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3928         lru_add_drain_all();
3929         /* try to free all pages in this cgroup */
3930         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
3931                 int progress;
3932
3933                 if (signal_pending(current))
3934                         return -EINTR;
3935
3936                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3937                                                         GFP_KERNEL, true);
3938                 if (!progress) {
3939                         nr_retries--;
3940                         /* maybe some writeback is necessary */
3941                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3942                 }
3943
3944         }
3945
3946         return 0;
3947 }
3948
3949 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3950                                             char *buf, size_t nbytes,
3951                                             loff_t off)
3952 {
3953         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3954
3955         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3956                 return -EINVAL;
3957         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3958 }
3959
3960 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3961                                      struct cftype *cft)
3962 {
3963         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3964 }
3965
3966 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3967                                       struct cftype *cft, u64 val)
3968 {
3969         int retval = 0;
3970         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3971         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3972
3973         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3974
3975         if (memcg->use_hierarchy == val)
3976                 goto out;
3977
3978         /*
3979          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3980          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3981          * occur, provided the current cgroup has no children.
3982          *
3983          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3984          * set if there are no children.
3985          */
3986         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3987                                 (val == 1 || val == 0)) {
3988                 if (!memcg_has_children(memcg))
3989                         memcg->use_hierarchy = val;
3990                 else
3991                         retval = -EBUSY;
3992         } else
3993                 retval = -EINVAL;
3994
3995 out:
3996         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3997
3998         return retval;
3999 }
4000
4001 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
4002                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
4003 {
4004         struct mem_cgroup *iter;
4005         long val = 0;
4006
4007         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
4008         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4009                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
4010
4011         if (val < 0) /* race ? */
4012                 val = 0;
4013         return val;
4014 }
4015
4016 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4017 {
4018         u64 val;
4019
4020         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
4021                 if (!swap)
4022                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4023                 else
4024                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4025         }
4026
4027         /*
4028          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
4029          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
4030          */
4031         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4032         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4033
4034         if (swap)
4035                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
4036
4037         return val << PAGE_SHIFT;
4038 }
4039
4040
4041 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
4042                                struct cftype *cft)
4043 {
4044         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4045         enum res_type type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4046         int name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
4047
4048         switch (type) {
4049         case _MEM:
4050                 if (name == RES_USAGE)
4051                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
4052                 return res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
4053         case _MEMSWAP:
4054                 if (name == RES_USAGE)
4055                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
4056                 return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
4057         case _KMEM:
4058                 return res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
4059                 break;
4060         default:
4061                 BUG();
4062         }
4063 }
4064
4065 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4066 /* should be called with activate_kmem_mutex held */
4067 static int __memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
4068                                  unsigned long long limit)
4069 {
4070         int err = 0;
4071         int memcg_id;
4072
4073         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
4074                 return 0;
4075
4076         /*
4077          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
4078          * cgroups so let's stop accounting here.
4079          */
4080         memcg_stop_kmem_account();
4081
4082         /*
4083          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
4084          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
4085          * already joined.
4086          *
4087          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
4088          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
4089          * place, which makes the value quite meaningless.
4090          *
4091          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
4092          * of course permitted.
4093          */
4094         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4095         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
4096             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
4097                 err = -EBUSY;
4098         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4099         if (err)
4100                 goto out;
4101
4102         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
4103         if (memcg_id < 0) {
4104                 err = memcg_id;
4105                 goto out;
4106         }
4107
4108         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
4109         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
4110
4111         /*
4112          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
4113          * active bit set yet, so this should succeed.
4114          */
4115         err = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, limit);
4116         VM_BUG_ON(err);
4117
4118         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
4119         /*
4120          * Setting the active bit after enabling static branching will
4121          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
4122          * patched.
4123          */
4124         memcg_kmem_set_active(memcg);
4125 out:
4126         memcg_resume_kmem_account();
4127         return err;
4128 }
4129
4130 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
4131                                unsigned long long limit)
4132 {
4133         int ret;
4134
4135         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
4136         ret = __memcg_activate_kmem(memcg, limit);
4137         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
4138         return ret;
4139 }
4140
4141 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4142                                    unsigned long long val)
4143 {
4144         int ret;
4145
4146         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
4147                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, val);
4148         else
4149                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
4150         return ret;
4151 }
4152
4153 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4154 {
4155         int ret = 0;
4156         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4157
4158         if (!parent)
4159                 return 0;
4160
4161         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
4162         /*
4163          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
4164          * after this point, because it has at least one child already.
4165          */
4166         if (memcg_kmem_is_active(parent))
4167                 ret = __memcg_activate_kmem(memcg, RES_COUNTER_MAX);
4168         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
4169         return ret;
4170 }
4171 #else
4172 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4173                                    unsigned long long val)
4174 {
4175         return -EINVAL;
4176 }
4177 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
4178
4179 /*
4180  * The user of this function is...
4181  * RES_LIMIT.
4182  */
4183 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
4184                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4185 {
4186         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4187         enum res_type type;
4188         int name;
4189         unsigned long long val;
4190         int ret;
4191
4192         buf = strstrip(buf);
4193         type = MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private);
4194         name = MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private);
4195
4196         switch (name) {
4197         case RES_LIMIT:
4198                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
4199                         ret = -EINVAL;
4200                         break;
4201                 }
4202                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
4203                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buf, &val);
4204                 if (ret)
4205                         break;
4206                 if (type == _MEM)
4207                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
4208                 else if (type == _MEMSWAP)
4209                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
4210                 else if (type == _KMEM)
4211                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, val);
4212                 else
4213                         return -EINVAL;
4214                 break;
4215         case RES_SOFT_LIMIT:
4216                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buf, &val);
4217                 if (ret)
4218                         break;
4219                 /*
4220                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
4221                  * of semantics, for now, we support soft limits for
4222                  * control without swap
4223                  */
4224                 if (type == _MEM)
4225                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
4226                 else
4227                         ret = -EINVAL;
4228                 break;
4229         default:
4230                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
4231                 break;
4232         }
4233         return ret ?: nbytes;
4234 }
4235
4236 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4237                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
4238 {
4239         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
4240
4241         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4242         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4243         if (!memcg->use_hierarchy)
4244                 goto out;
4245
4246         while (memcg->css.parent) {
4247                 memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
4248                 if (!memcg->use_hierarchy)
4249                         break;
4250                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4251                 min_limit = min(min_limit, tmp);
4252                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4253                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
4254         }
4255 out:
4256         *mem_limit = min_limit;
4257         *memsw_limit = min_memsw_limit;
4258 }
4259
4260 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
4261                                 size_t nbytes, loff_t off)
4262 {
4263         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4264         int name;
4265         enum res_type type;
4266
4267         type = MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private);
4268         name = MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private);
4269
4270         switch (name) {
4271         case RES_MAX_USAGE:
4272                 if (type == _MEM)
4273                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
4274                 else if (type == _MEMSWAP)
4275                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
4276                 else if (type == _KMEM)
4277                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
4278                 else
4279                         return -EINVAL;
4280                 break;
4281         case RES_FAILCNT:
4282                 if (type == _MEM)
4283                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
4284                 else if (type == _MEMSWAP)
4285                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
4286                 else if (type == _KMEM)
4287                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
4288                 else
4289                         return -EINVAL;
4290                 break;
4291         }
4292
4293         return nbytes;
4294 }
4295
4296 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4297                                         struct cftype *cft)
4298 {
4299         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
4300 }
4301
4302 #ifdef CONFIG_MMU
4303 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4304                                         struct cftype *cft, u64 val)
4305 {
4306         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4307
4308         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
4309                 return -EINVAL;
4310
4311         /*
4312          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
4313          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
4314          * on with stale data. This means that changes to this value will only
4315          * affect task migrations starting after the change.
4316          */
4317         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4318         return 0;
4319 }
4320 #else
4321 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4322                                         struct cftype *cft, u64 val)
4323 {
4324         return -ENOSYS;
4325 }
4326 #endif
4327
4328 #ifdef CONFIG_NUMA
4329 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
4330 {
4331         struct numa_stat {
4332                 const char *name;
4333                 unsigned int lru_mask;
4334         };
4335
4336         static const struct numa_stat stats[] = {
4337                 { "total", LRU_ALL },
4338                 { "file", LRU_ALL_FILE },
4339                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
4340                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
4341         };
4342         const struct numa_stat *stat;
4343         int nid;
4344         unsigned long nr;
4345         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
4346
4347         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
4348                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
4349                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
4350                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
4351                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4352                                                           stat->lru_mask);
4353                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
4354                 }
4355                 seq_putc(m, '\n');
4356         }
4357
4358         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
4359                 struct mem_cgroup *iter;
4360
4361                 nr = 0;
4362                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4363                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
4364                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
4365                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
4366                         nr = 0;
4367                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4368                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
4369                                         iter, nid, stat->lru_mask);
4370                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
4371                 }
4372                 seq_putc(m, '\n');
4373         }
4374
4375         return 0;
4376 }
4377 #endif /* CONFIG_NUMA */
4378
4379 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
4380 {
4381         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
4382 }
4383
4384 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
4385 {
4386         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
4387         struct mem_cgroup *mi;
4388         unsigned int i;
4389
4390         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4391                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4392                         continue;
4393                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
4394                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
4395         }
4396
4397         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
4398                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
4399                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
4400
4401         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4402                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
4403                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
4404
4405         /* Hierarchical information */
4406         {
4407                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4408                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
4409                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
4410                 if (do_swap_account)
4411                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
4412                                    memsw_limit);
4413         }
4414
4415         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4416                 long long val = 0;
4417
4418                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4419                         continue;
4420                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4421                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
4422                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
4423         }
4424
4425         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
4426                 unsigned long long val = 0;
4427
4428                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4429                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
4430                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
4431                            mem_cgroup_events_names[i], val);
4432         }
4433
4434         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
4435                 unsigned long long val = 0;
4436
4437                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4438                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
4439                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
4440         }
4441
4442 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4443         {
4444                 int nid, zid;
4445                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4446                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
4447                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4448                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4449
4450                 for_each_online_node(nid)
4451                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4452                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
4453                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
4454
4455                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
4456                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
4457                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
4458                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
4459                         }
4460                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
4461                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
4462                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
4463                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
4464         }
4465 #endif
4466
4467         return 0;
4468 }
4469
4470 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4471                                       struct cftype *cft)
4472 {
4473         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4474
4475         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4476 }
4477
4478 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4479                                        struct cftype *cft, u64 val)
4480 {
4481         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4482
4483         if (val > 100)
4484                 return -EINVAL;
4485
4486         if (css->parent)
4487                 memcg->swappiness = val;
4488         else
4489                 vm_swappiness = val;
4490
4491         return 0;
4492 }
4493
4494 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4495 {
4496         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4497         u64 usage;
4498         int i;
4499
4500         rcu_read_lock();
4501         if (!swap)
4502                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4503         else
4504                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4505
4506         if (!t)
4507                 goto unlock;
4508
4509         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4510
4511         /*
4512          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4513          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4514          * call of __mem_cgroup_threshold().
4515          */
4516         i = t->current_threshold;
4517
4518         /*
4519          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4520          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4521          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4522          * only one element of the array here.
4523          */
4524         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4525                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4526
4527         /* i = current_threshold + 1 */
4528         i++;
4529
4530         /*
4531          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4532          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4533          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4534          * only one element of the array here.
4535          */
4536         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4537                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4538
4539         /* Update current_threshold */
4540         t->current_threshold = i - 1;
4541 unlock:
4542         rcu_read_unlock();
4543 }
4544
4545 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4546 {
4547         while (memcg) {
4548                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4549                 if (do_swap_account)
4550                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4551
4552                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4553         }
4554 }
4555
4556 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4557 {
4558         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4559         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4560
4561         if (_a->threshold > _b->threshold)
4562                 return 1;
4563
4564         if (_a->threshold < _b->threshold)
4565                 return -1;
4566
4567         return 0;
4568 }
4569
4570 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4571 {
4572         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4573
4574         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4575
4576         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4577                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4578
4579         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4580         return 0;
4581 }
4582
4583 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4584 {
4585         struct mem_cgroup *iter;
4586
4587         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4588                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4589 }
4590
4591 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4592         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4593 {
4594         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4595         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4596         u64 threshold, usage;
4597         int i, size, ret;
4598
4599         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4600         if (ret)
4601                 return ret;
4602
4603         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4604
4605         if (type == _MEM) {
4606                 thresholds = &memcg->thresholds;
4607                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4608         } else if (type == _MEMSWAP) {
4609                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4610                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4611         } else
4612                 BUG();
4613
4614         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4615         if (thresholds->primary)
4616                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4617
4618         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4619
4620         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4621         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4622                         GFP_KERNEL);
4623         if (!new) {
4624                 ret = -ENOMEM;
4625                 goto unlock;
4626         }
4627         new->size = size;
4628
4629         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4630         if (thresholds->primary) {
4631                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4632                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4633         }
4634
4635         /* Add new threshold */
4636         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4637         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4638
4639         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4640         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4641                         compare_thresholds, NULL);
4642
4643         /* Find current threshold */
4644         new->current_threshold = -1;
4645         for (i = 0; i < size; i++) {
4646                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4647                         /*
4648                          * new->current_threshold will not be used until
4649                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4650                          * it here.
4651                          */
4652                         ++new->current_threshold;
4653                 } else
4654                         break;
4655         }
4656
4657         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4658         kfree(thresholds->spare);
4659         thresholds->spare = thresholds->primary;
4660
4661         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4662
4663         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4664         synchronize_rcu();
4665
4666 unlock:
4667         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4668
4669         return ret;
4670 }
4671
4672 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4673         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4674 {
4675         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4676 }
4677
4678 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4679         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4680 {
4681         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4682 }
4683
4684 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4685         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4686 {
4687         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4688         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4689         u64 usage;
4690         int i, j, size;
4691
4692         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4693
4694         if (type == _MEM) {
4695                 thresholds = &memcg->thresholds;
4696                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4697         } else if (type == _MEMSWAP) {
4698                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4699                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4700         } else
4701                 BUG();
4702
4703         if (!thresholds->primary)
4704                 goto unlock;
4705
4706         /* Check if a threshold crossed before removing */
4707         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4708
4709         /* Calculate new number of threshold */
4710         size = 0;
4711         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4712                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4713                         size++;
4714         }
4715
4716         new = thresholds->spare;
4717
4718         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4719         if (!size) {
4720                 kfree(new);
4721                 new = NULL;
4722                 goto swap_buffers;
4723         }
4724
4725         new->size = size;
4726
4727         /* Copy thresholds and find current threshold */
4728         new->current_threshold = -1;
4729         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4730                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4731                         continue;
4732
4733                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4734                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4735                         /*
4736                          * new->current_threshold will not be used
4737                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4738                          * it here.
4739                          */
4740                         ++new->current_threshold;
4741                 }
4742                 j++;
4743         }
4744
4745 swap_buffers:
4746         /* Swap primary and spare array */
4747         thresholds->spare = thresholds->primary;
4748         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4749         if (!new) {
4750                 kfree(thresholds->spare);
4751                 thresholds->spare = NULL;
4752         }
4753
4754         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4755
4756         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4757         synchronize_rcu();
4758 unlock:
4759         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4760 }
4761
4762 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4763         struct eventfd_ctx *eventfd)
4764 {
4765         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4766 }
4767
4768 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4769         struct eventfd_ctx *eventfd)
4770 {
4771         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4772 }
4773
4774 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4775         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4776 {
4777         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4778
4779         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4780         if (!event)
4781                 return -ENOMEM;
4782
4783         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4784
4785         event->eventfd = eventfd;
4786         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4787
4788         /* already in OOM ? */
4789         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4790                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4791         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4792
4793         return 0;
4794 }
4795
4796 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4797         struct eventfd_ctx *eventfd)
4798 {
4799         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4800
4801         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4802
4803         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4804                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4805                         list_del(&ev->list);
4806                         kfree(ev);
4807                 }
4808         }
4809
4810         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4811 }
4812
4813 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4814 {
4815         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
4816
4817         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4818         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
4819         return 0;
4820 }
4821
4822 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4823         struct cftype *cft, u64 val)
4824 {
4825         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4826
4827         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4828         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4829                 return -EINVAL;
4830
4831         memcg->oom_kill_disable = val;
4832         if (!val)
4833                 memcg_oom_recover(memcg);
4834
4835         return 0;
4836 }
4837
4838 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4839 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4840 {
4841         int ret;
4842
4843         memcg->kmemcg_id = -1;
4844         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
4845         if (ret)
4846                 return ret;
4847
4848         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4849 }
4850
4851 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4852 {
4853         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4854 }
4855
4856 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
4857 {
4858         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
4859                 return;
4860
4861         /*
4862          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
4863          * pages, for instance, a page contain objects from various
4864          * processes. As we prevent from taking a reference for every
4865          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
4866          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
4867          *
4868          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
4869          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
4870          * reference is taken here before the group is marked dead
4871          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
4872          *
4873          * Although this might sound strange as this path is called from
4874          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0 and
4875          * shouldn't be incremented anymore (css_tryget_online() would
4876          * fail) we do not have other options because of the kmem
4877          * allocations lifetime.
4878          */
4879         css_get(&memcg->css);
4880
4881         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
4882
4883         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
4884                 return;
4885
4886         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
4887                 css_put(&memcg->css);
4888 }
4889 #else
4890 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4891 {
4892         return 0;
4893 }
4894
4895 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4896 {
4897 }
4898
4899 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
4900 {
4901 }
4902 #endif
4903
4904 /*
4905  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4906  *
4907  * "cgroup.event_control" implementation.
4908  *
4909  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4910  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4911  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4912  *
4913  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4914  * possible.
4915  */
4916
4917 /*
4918  * Unregister event and free resources.
4919  *
4920  * Gets called from workqueue.
4921  */
4922 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4923 {
4924         struct mem_cgroup_event *event =
4925                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4926         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4927
4928         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4929
4930         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4931
4932         /* Notify userspace the event is going away. */
4933         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4934
4935         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4936         kfree(event);
4937         css_put(&memcg->css);
4938 }
4939
4940 /*
4941  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
4942  *
4943  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4944  */
4945 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
4946                             int sync, void *key)
4947 {
4948         struct mem_cgroup_event *event =
4949                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4950         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4951         unsigned long flags = (unsigned long)key;
4952
4953         if (flags & POLLHUP) {
4954                 /*
4955                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4956                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4957                  * for us.
4958                  *
4959                  * We can't race against event freeing since the other
4960                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4961                  * which we hold.
4962                  */
4963                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4964                 if (!list_empty(&event->list)) {
4965                         list_del_init(&event->list);
4966                         /*
4967                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4968                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4969                          */
4970                         schedule_work(&event->remove);
4971                 }
4972                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4973         }
4974
4975         return 0;
4976 }
4977
4978 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4979                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4980 {
4981         struct mem_cgroup_event *event =
4982                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4983
4984         event->wqh = wqh;
4985         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4986 }
4987
4988 /*
4989  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4990  *
4991  * Parse input and register new cgroup event handler.
4992  *
4993  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4994  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4995  */
4996 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4997                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4998 {
4999         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
5000         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5001         struct mem_cgroup_event *event;
5002         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
5003         unsigned int efd, cfd;
5004         struct fd efile;
5005         struct fd cfile;
5006         const char *name;
5007         char *endp;
5008         int ret;
5009
5010         buf = strstrip(buf);
5011
5012         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5013         if (*endp != ' ')
5014                 return -EINVAL;
5015         buf = endp + 1;
5016
5017         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5018         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
5019                 return -EINVAL;
5020         buf = endp + 1;
5021
5022         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5023         if (!event)
5024                 return -ENOMEM;
5025
5026         event->memcg = memcg;
5027         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
5028         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
5029         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
5030         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
5031
5032         efile = fdget(efd);
5033         if (!efile.file) {
5034                 ret = -EBADF;
5035                 goto out_kfree;
5036         }
5037
5038         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
5039         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
5040                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
5041                 goto out_put_efile;
5042         }
5043
5044         cfile = fdget(cfd);
5045         if (!cfile.file) {
5046                 ret = -EBADF;
5047                 goto out_put_eventfd;
5048         }
5049
5050         /* the process need read permission on control file */
5051         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
5052         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
5053         if (ret < 0)
5054                 goto out_put_cfile;
5055
5056         /*
5057          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
5058          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
5059          * about these events.  The following is crude but the whole thing
5060          * is for compatibility anyway.
5061          *
5062          * DO NOT ADD NEW FILES.
5063          */
5064         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
5065
5066         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
5067                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
5068                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
5069         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
5070                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
5071                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
5072         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
5073                 event->register_event = vmpressure_register_event;
5074                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
5075         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
5076                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
5077                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
5078         } else {
5079                 ret = -EINVAL;
5080                 goto out_put_cfile;
5081         }
5082
5083         /*
5084          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
5085          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
5086          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
5087          */
5088         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
5089                                                &memory_cgrp_subsys);
5090         ret = -EINVAL;
5091         if (IS_ERR(cfile_css))
5092                 goto out_put_cfile;
5093         if (cfile_css != css) {
5094                 css_put(cfile_css);
5095                 goto out_put_cfile;
5096         }
5097
5098         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
5099         if (ret)
5100                 goto out_put_css;
5101
5102         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
5103
5104         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5105         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
5106         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5107
5108         fdput(cfile);
5109         fdput(efile);
5110
5111         return nbytes;
5112
5113 out_put_css:
5114         css_put(css);
5115 out_put_cfile:
5116         fdput(cfile);
5117 out_put_eventfd:
5118         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5119 out_put_efile:
5120         fdput(efile);
5121 out_kfree:
5122         kfree(event);
5123
5124         return ret;
5125 }
5126
5127 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
5128         {
5129                 .name = "usage_in_bytes",
5130                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
5131                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5132         },
5133         {
5134                 .name = "max_usage_in_bytes",
5135                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
5136                 .write = mem_cgroup_reset,
5137                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5138         },
5139         {
5140                 .name = "limit_in_bytes",
5141                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
5142                 .write = mem_cgroup_write,
5143                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5144         },
5145         {
5146                 .name = "soft_limit_in_bytes",
5147                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
5148                 .write = mem_cgroup_write,
5149                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5150         },
5151         {
5152                 .name = "failcnt",
5153                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
5154                 .write = mem_cgroup_reset,
5155                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5156         },
5157         {
5158                 .name = "stat",
5159                 .seq_show = memcg_stat_show,
5160         },
5161         {
5162                 .name = "force_empty",
5163                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
5164         },
5165         {
5166                 .name = "use_hierarchy",
5167                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
5168                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
5169         },
5170         {
5171                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
5172                 .write = memcg_write_event_control,
5173                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
5174                 .mode = S_IWUGO,
5175         },
5176         {
5177                 .name = "swappiness",
5178                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
5179                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
5180         },
5181         {
5182                 .name = "move_charge_at_immigrate",
5183                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
5184                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
5185         },
5186         {
5187                 .name = "oom_control",
5188                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
5189                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
5190                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
5191         },
5192         {
5193                 .name = "pressure_level",
5194         },
5195 #ifdef CONFIG_NUMA
5196         {
5197                 .name = "numa_stat",
5198                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
5199         },
5200 #endif
5201 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5202         {
5203                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
5204                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
5205                 .write = mem_cgroup_write,
5206                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5207         },
5208         {
5209                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
5210                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
5211                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5212         },
5213         {
5214                 .name = "kmem.failcnt",
5215                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
5216                 .write = mem_cgroup_reset,
5217                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5218         },
5219         {
5220                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
5221                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
5222                 .write = mem_cgroup_reset,
5223                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5224         },
5225 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5226         {
5227                 .name = "kmem.slabinfo",
5228                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
5229         },
5230 #endif
5231 #endif
5232         { },    /* terminate */
5233 };
5234
5235 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5236 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
5237         {
5238                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
5239                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
5240                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5241         },
5242         {
5243                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
5244                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
5245                 .write = mem_cgroup_reset,
5246                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5247         },
5248         {
5249                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
5250                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
5251                 .write = mem_cgroup_write,
5252                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5253         },
5254         {
5255                 .name = "memsw.failcnt",
5256                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
5257                 .write = mem_cgroup_reset,
5258                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5259         },
5260         { },    /* terminate */
5261 };
5262 #endif
5263 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5264 {
5265         struct mem_cgroup_per_node *pn;
5266         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5267         int zone, tmp = node;
5268         /*
5269          * This routine is called against possible nodes.
5270          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
5271          *
5272          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
5273          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
5274          *       function.
5275          */
5276         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
5277                 tmp = -1;
5278         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
5279         if (!pn)
5280                 return 1;
5281
5282         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5283                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
5284                 lruvec_init(&mz->lruvec);
5285                 mz->usage_in_excess = 0;
5286                 mz->on_tree = false;
5287                 mz->memcg = memcg;
5288         }
5289         memcg->nodeinfo[node] = pn;
5290         return 0;
5291 }
5292
5293 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5294 {
5295         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
5296 }
5297
5298 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
5299 {
5300         struct mem_cgroup *memcg;
5301         size_t size;
5302
5303         size = sizeof(struct mem_cgroup);
5304         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
5305
5306         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
5307         if (!memcg)
5308                 return NULL;
5309
5310         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
5311         if (!memcg->stat)
5312                 goto out_free;
5313         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
5314         return memcg;
5315
5316 out_free:
5317         kfree(memcg);
5318         return NULL;
5319 }
5320
5321 /*
5322  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
5323  * (scanning all at force_empty is too costly...)
5324  *
5325  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
5326  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
5327  * it goes down to 0.
5328  *
5329  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
5330  */
5331
5332 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5333 {
5334         int node;
5335
5336         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5337
5338         for_each_node(node)
5339                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
5340
5341         free_percpu(memcg->stat);
5342
5343         /*
5344          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
5345          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
5346          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
5347          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
5348          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
5349          *
5350          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
5351          * to move this code around, and make sure it is outside
5352          * the cgroup_lock.
5353          */
5354         disarm_static_keys(memcg);
5355         kfree(memcg);
5356 }
5357
5358 /*
5359  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
5360  */
5361 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
5362 {
5363         if (!memcg->res.parent)
5364                 return NULL;
5365         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
5366 }
5367 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
5368
5369 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
5370 {
5371         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5372         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5373         int tmp, node, zone;
5374
5375         for_each_node(node) {
5376                 tmp = node;
5377                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
5378                         tmp = -1;
5379                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
5380                 BUG_ON(!rtpn);
5381
5382                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5383
5384                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5385                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5386                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5387                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5388                 }
5389         }
5390 }
5391
5392 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5393 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5394 {
5395         struct mem_cgroup *memcg;
5396         long error = -ENOMEM;
5397         int node;
5398
5399         memcg = mem_cgroup_alloc();
5400         if (!memcg)
5401                 return ERR_PTR(error);
5402
5403         for_each_node(node)
5404                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
5405                         goto free_out;
5406
5407         /* root ? */
5408         if (parent_css == NULL) {
5409                 root_mem_cgroup = memcg;
5410                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
5411                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5412                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5413         }
5414
5415         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
5416         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5417         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
5418         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5419         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5420         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5421         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5422         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5423
5424         return &memcg->css;
5425
5426 free_out:
5427         __mem_cgroup_free(memcg);
5428         return ERR_PTR(error);
5429 }
5430
5431 static int
5432 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5433 {
5434         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5435         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
5436         int ret;
5437
5438         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
5439                 return -ENOSPC;
5440
5441         if (!parent)
5442                 return 0;
5443
5444         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5445
5446         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
5447         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5448         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5449
5450         if (parent->use_hierarchy) {
5451                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
5452                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5453                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5454
5455                 /*
5456                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
5457                  * core guarantees its existence.
5458                  */
5459         } else {
5460                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
5461                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5462                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5463                 /*
5464                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5465                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5466                  * unfortunate state in our controller.
5467                  */
5468                 if (parent != root_mem_cgroup)
5469                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5470         }
5471         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5472
5473         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
5474         if (ret)
5475                 return ret;
5476
5477         /*
5478          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
5479          * orders reading memcg->initialized against its callers
5480          * reading the memcg members.
5481          */
5482         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
5483
5484         return 0;
5485 }
5486
5487 /*
5488  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
5489  */
5490 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
5491 {
5492         struct mem_cgroup *parent = memcg;
5493
5494         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
5495                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
5496
5497         /*
5498          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
5499          * explicitely.
5500          */
5501         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
5502                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
5503 }
5504
5505 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5506 {
5507         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5508         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5509         struct cgroup_subsys_state *iter;
5510
5511         /*
5512          * Unregister events and notify userspace.
5513          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5514          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5515          */
5516         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5517         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5518                 list_del_init(&event->list);
5519                 schedule_work(&event->remove);
5520         }
5521         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5522
5523         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
5524
5525         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5526
5527         /*
5528          * This requires that offlining is serialized.  Right now that is
5529          * guaranteed because css_killed_work_fn() holds the cgroup_mutex.
5530          */
5531         css_for_each_descendant_post(iter, css)
5532                 mem_cgroup_reparent_charges(mem_cgroup_from_css(iter));
5533
5534         memcg_unregister_all_caches(memcg);
5535         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5536 }
5537
5538 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5539 {
5540         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5541         /*
5542          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
5543          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
5544          * memcg does not do css_tryget_online() and res_counter charging
5545          * under the same RCU lock region, which means that charging
5546          * could race with offlining.  Offlining only happens to
5547          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
5548          * without any tasks from the swapin path when the target
5549          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
5550          * current task as it usually is.  A race like this can leak
5551          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
5552          * circulation:
5553          *
5554          * #0                        #1
5555          *                           lookup_swap_cgroup_id()
5556          *                           rcu_read_lock()
5557          *                           mem_cgroup_lookup()
5558          *                           css_tryget_online()
5559          *                           rcu_read_unlock()
5560          * disable css_tryget_online()
5561          * call_rcu()
5562          *   offline_css()
5563          *     reparent_charges()
5564          *                           res_counter_charge()
5565          *                           css_put()
5566          *                             css_free()
5567          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
5568          *                           add page to lru
5569          *
5570          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
5571          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
5572          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
5573          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
5574          * made after offlining:
5575          */
5576         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
5577
5578         memcg_destroy_kmem(memcg);
5579         __mem_cgroup_free(memcg);
5580 }
5581
5582 /**
5583  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5584  * @css: the target css
5585  *
5586  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5587  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5588  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5589  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5590  * made visible again.
5591  *
5592  * The current implementation only resets the essential configurations.
5593  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5594  */
5595 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5596 {
5597         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5598
5599         mem_cgroup_resize_limit(memcg, ULLONG_MAX);
5600         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, ULLONG_MAX);
5601         memcg_update_kmem_limit(memcg, ULLONG_MAX);
5602         res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, ULLONG_MAX);
5603 }
5604
5605 #ifdef CONFIG_MMU
5606 /* Handlers for move charge at task migration. */
5607 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5608 {
5609         int ret;
5610
5611         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
5612         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
5613         if (!ret) {
5614                 mc.precharge += count;
5615                 return ret;
5616         }
5617         if (ret == -EINTR) {
5618                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
5619                 return ret;
5620         }
5621
5622         /* Try charges one by one with reclaim */
5623         while (count--) {
5624                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
5625                 /*
5626                  * In case of failure, any residual charges against
5627                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
5628                  * later on.  However, cancel any charges that are
5629                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
5630                  */
5631                 if (ret == -EINTR)
5632                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
5633                 if (ret)
5634                         return ret;
5635                 mc.precharge++;
5636                 cond_resched();
5637         }
5638         return 0;
5639 }
5640
5641 /**
5642  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5643  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5644  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5645  * @ptent: the pte to be checked
5646  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5647  *
5648  * Returns
5649  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5650  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5651  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5652  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5653  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5654  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5655  *     in target->ent.
5656  *
5657  * Called with pte lock held.
5658  */
5659 union mc_target {
5660         struct page     *page;
5661         swp_entry_t     ent;
5662 };
5663
5664 enum mc_target_type {
5665         MC_TARGET_NONE = 0,
5666         MC_TARGET_PAGE,
5667         MC_TARGET_SWAP,
5668 };
5669
5670 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5671                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5672 {
5673         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5674
5675         if (!page || !page_mapped(page))
5676                 return NULL;
5677         if (PageAnon(page)) {
5678                 /* we don't move shared anon */
5679                 if (!move_anon())
5680                         return NULL;
5681         } else if (!move_file())
5682                 /* we ignore mapcount for file pages */
5683                 return NULL;
5684         if (!get_page_unless_zero(page))
5685                 return NULL;
5686
5687         return page;
5688 }
5689
5690 #ifdef CONFIG_SWAP
5691 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5692                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5693 {
5694         struct page *page = NULL;
5695         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5696
5697         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5698                 return NULL;
5699         /*
5700          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5701          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5702          */
5703         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
5704         if (do_swap_account)
5705                 entry->val = ent.val;
5706
5707         return page;
5708 }
5709 #else
5710 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5711                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5712 {
5713         return NULL;
5714 }
5715 #endif
5716
5717 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5718                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5719 {
5720         struct page *page = NULL;
5721         struct address_space *mapping;
5722         pgoff_t pgoff;
5723
5724         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5725                 return NULL;
5726         if (!move_file())
5727                 return NULL;
5728
5729         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5730         if (pte_none(ptent))
5731                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5732         else /* pte_file(ptent) is true */
5733                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5734
5735         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5736 #ifdef CONFIG_SWAP
5737         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5738         if (shmem_mapping(mapping)) {
5739                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5740                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5741                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5742                         if (do_swap_account)
5743                                 *entry = swp;
5744                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
5745                 }
5746         } else
5747                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5748 #else
5749         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5750 #endif
5751         return page;
5752 }
5753
5754 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5755                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5756 {
5757         struct page *page = NULL;
5758         struct page_cgroup *pc;
5759         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5760         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5761
5762         if (pte_present(ptent))
5763                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5764         else if (is_swap_pte(ptent))
5765                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5766         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5767                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5768
5769         if (!page && !ent.val)
5770                 return ret;
5771         if (page) {
5772                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5773                 /*
5774                  * Do only loose check w/o serialization.
5775                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or
5776                  * not under LRU exclusion.
5777                  */
5778                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5779                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5780                         if (target)
5781                                 target->page = page;
5782                 }
5783                 if (!ret || !target)
5784                         put_page(page);
5785         }
5786         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5787         if (ent.val && !ret &&
5788             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5789                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5790                 if (target)
5791                         target->ent = ent;
5792         }
5793         return ret;
5794 }
5795
5796 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5797 /*
5798  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5799  * support them for now.
5800  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5801  */
5802 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5803                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5804 {
5805         struct page *page = NULL;
5806         struct page_cgroup *pc;
5807         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5808
5809         page = pmd_page(pmd);
5810         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5811         if (!move_anon())
5812                 return ret;
5813         pc = lookup_page_cgroup(page);
5814         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5815                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5816                 if (target) {
5817                         get_page(page);
5818                         target->page = page;
5819                 }
5820         }
5821         return ret;
5822 }
5823 #else
5824 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5825                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5826 {
5827         return MC_TARGET_NONE;
5828 }
5829 #endif
5830
5831 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5832                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5833                                         struct mm_walk *walk)
5834 {
5835         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5836         pte_t *pte;
5837         spinlock_t *ptl;
5838
5839         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5840                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5841                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5842                 spin_unlock(ptl);
5843                 return 0;
5844         }
5845
5846         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5847                 return 0;
5848         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5849         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5850                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5851                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5852         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5853         cond_resched();
5854
5855         return 0;
5856 }
5857
5858 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5859 {
5860         unsigned long precharge;
5861         struct vm_area_struct *vma;
5862
5863         down_read(&mm->mmap_sem);
5864         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5865                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5866                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5867                         .mm = mm,
5868                         .private = vma,
5869                 };
5870                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5871                         continue;
5872                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5873                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5874         }
5875         up_read(&mm->mmap_sem);
5876
5877         precharge = mc.precharge;
5878         mc.precharge = 0;
5879
5880         return precharge;
5881 }
5882
5883 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5884 {
5885         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5886
5887         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5888         mc.moving_task = current;
5889         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5890 }
5891
5892 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5893 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5894 {
5895         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5896         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5897         int i;
5898
5899         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5900         if (mc.precharge) {
5901                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5902                 mc.precharge = 0;
5903         }
5904         /*
5905          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5906          * we must uncharge here.
5907          */
5908         if (mc.moved_charge) {
5909                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5910                 mc.moved_charge = 0;
5911         }
5912         /* we must fixup refcnts and charges */
5913         if (mc.moved_swap) {
5914                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5915                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5916                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5917                                              PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5918
5919                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
5920                         css_put(&mc.from->css);
5921
5922                 /*
5923                  * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5924                  * uncharge to->res.
5925                  */
5926                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5927                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5928                                              PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5929                 /* we've already done css_get(mc.to) */
5930                 mc.moved_swap = 0;
5931         }
5932         memcg_oom_recover(from);
5933         memcg_oom_recover(to);
5934         wake_up_all(&mc.waitq);
5935 }
5936
5937 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5938 {
5939         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5940
5941         /*
5942          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5943          * task migration.
5944          */
5945         mc.moving_task = NULL;
5946         __mem_cgroup_clear_mc();
5947         spin_lock(&mc.lock);
5948         mc.from = NULL;
5949         mc.to = NULL;
5950         spin_unlock(&mc.lock);
5951         mem_cgroup_end_move(from);
5952 }
5953
5954 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5955                                  struct cgroup_taskset *tset)
5956 {
5957         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5958         int ret = 0;
5959         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5960         unsigned long move_charge_at_immigrate;
5961
5962         /*
5963          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5964          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5965          * So we need to save it, and keep it going.
5966          */
5967         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
5968         if (move_charge_at_immigrate) {
5969                 struct mm_struct *mm;
5970                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5971
5972                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5973
5974                 mm = get_task_mm(p);
5975                 if (!mm)
5976                         return 0;
5977                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5978                 if (mm->owner == p) {
5979                         VM_BUG_ON(mc.from);
5980                         VM_BUG_ON(mc.to);
5981                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5982                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5983                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5984                         mem_cgroup_start_move(from);
5985                         spin_lock(&mc.lock);
5986                         mc.from = from;
5987                         mc.to = memcg;
5988                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
5989                         spin_unlock(&mc.lock);
5990                         /* We set mc.moving_task later */
5991
5992                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5993                         if (ret)
5994                                 mem_cgroup_clear_mc();
5995                 }
5996                 mmput(mm);
5997         }
5998         return ret;
5999 }
6000
6001 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6002                                      struct cgroup_taskset *tset)
6003 {
6004         mem_cgroup_clear_mc();
6005 }
6006
6007 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
6008                                 unsigned long addr, unsigned long end,
6009                                 struct mm_walk *walk)
6010 {
6011         int ret = 0;
6012         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6013         pte_t *pte;
6014         spinlock_t *ptl;
6015         enum mc_target_type target_type;
6016         union mc_target target;
6017         struct page *page;
6018         struct page_cgroup *pc;
6019
6020         /*
6021          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
6022          * happens because:
6023          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
6024          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
6025          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
6026          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
6027          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
6028          *    part of thp split is not executed yet.
6029          */
6030         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6031                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
6032                         spin_unlock(ptl);
6033                         return 0;
6034                 }
6035                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
6036                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
6037                         page = target.page;
6038                         if (!isolate_lru_page(page)) {
6039                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6040                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
6041                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
6042                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
6043                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
6044                                 }
6045                                 putback_lru_page(page);
6046                         }
6047                         put_page(page);
6048                 }
6049                 spin_unlock(ptl);
6050                 return 0;
6051         }
6052
6053         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6054                 return 0;
6055 retry:
6056         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6057         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
6058                 pte_t ptent = *(pte++);
6059                 swp_entry_t ent;
6060
6061                 if (!mc.precharge)
6062                         break;
6063
6064                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
6065                 case MC_TARGET_PAGE:
6066                         page = target.page;
6067                         if (isolate_lru_page(page))
6068                                 goto put;
6069                         pc = lookup_page_cgroup(page);
6070                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
6071                                                      mc.from, mc.to)) {
6072                                 mc.precharge--;
6073                                 /* we uncharge from mc.from later. */
6074                                 mc.moved_charge++;
6075                         }
6076                         putback_lru_page(page);
6077 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
6078                         put_page(page);
6079                         break;
6080                 case MC_TARGET_SWAP:
6081                         ent = target.ent;
6082                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
6083                                 mc.precharge--;
6084                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
6085                                 mc.moved_swap++;
6086                         }
6087                         break;
6088                 default:
6089                         break;
6090                 }
6091         }
6092         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6093         cond_resched();
6094
6095         if (addr != end) {
6096                 /*
6097                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
6098                  * We try charge one by one, but don't do any additional
6099                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
6100                  * phase.
6101                  */
6102                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
6103                 if (!ret)
6104                         goto retry;
6105         }
6106
6107         return ret;
6108 }
6109
6110 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
6111 {
6112         struct vm_area_struct *vma;
6113
6114         lru_add_drain_all();
6115 retry:
6116         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
6117                 /*
6118                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
6119                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
6120                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
6121                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
6122                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
6123                  */
6124                 __mem_cgroup_clear_mc();
6125                 cond_resched();
6126                 goto retry;
6127         }
6128         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6129                 int ret;
6130                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
6131                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
6132                         .mm = mm,
6133                         .private = vma,
6134                 };
6135                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6136                         continue;
6137                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6138                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
6139                 if (ret)
6140                         /*
6141                          * means we have consumed all precharges and failed in
6142                          * doing additional charge. Just abandon here.
6143                          */
6144                         break;
6145         }
6146         up_read(&mm->mmap_sem);
6147 }
6148
6149 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
6150                                  struct cgroup_taskset *tset)
6151 {
6152         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
6153         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
6154
6155         if (mm) {
6156                 if (mc.to)
6157                         mem_cgroup_move_charge(mm);
6158                 mmput(mm);
6159         }
6160         if (mc.to)
6161                 mem_cgroup_clear_mc();
6162 }
6163 #else   /* !CONFIG_MMU */
6164 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6165                                  struct cgroup_taskset *tset)
6166 {
6167         return 0;
6168 }
6169 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6170                                      struct cgroup_taskset *tset)
6171 {
6172 }
6173 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
6174                                  struct cgroup_taskset *tset)
6175 {
6176 }
6177 #endif
6178
6179 /*
6180  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
6181  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
6182  * attempt.
6183  */
6184 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
6185 {
6186         /*
6187          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
6188          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
6189          * on for the root memcg is enough.
6190          */
6191         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
6192                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
6193 }
6194
6195 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6196         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6197         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6198         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6199         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6200         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6201         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6202         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6203         .attach = mem_cgroup_move_task,
6204         .bind = mem_cgroup_bind,
6205         .legacy_cftypes = mem_cgroup_files,
6206         .early_init = 0,
6207 };
6208
6209 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6210 static int __init enable_swap_account(char *s)
6211 {
6212         if (!strcmp(s, "1"))
6213                 really_do_swap_account = 1;
6214         else if (!strcmp(s, "0"))
6215                 really_do_swap_account = 0;
6216         return 1;
6217 }
6218 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6219
6220 static void __init memsw_file_init(void)
6221 {
6222         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6223                                           memsw_cgroup_files));
6224 }
6225
6226 static void __init enable_swap_cgroup(void)
6227 {
6228         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6229                 do_swap_account = 1;
6230                 memsw_file_init();
6231         }
6232 }
6233
6234 #else
6235 static void __init enable_swap_cgroup(void)
6236 {
6237 }
6238 #endif
6239
6240 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6241 /**
6242  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6243  * @page: page whose memsw charge to transfer
6244  * @entry: swap entry to move the charge to
6245  *
6246  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6247  */
6248 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6249 {
6250         struct page_cgroup *pc;
6251         unsigned short oldid;
6252
6253         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6254         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6255
6256         if (!do_swap_account)
6257                 return;
6258
6259         pc = lookup_page_cgroup(page);
6260
6261         /* Readahead page, never charged */
6262         if (!PageCgroupUsed(pc))
6263                 return;
6264
6265         VM_BUG_ON_PAGE(!(pc->flags & PCG_MEMSW), page);
6266
6267         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(pc->mem_cgroup));
6268         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6269
6270         pc->flags &= ~PCG_MEMSW;
6271         css_get(&pc->mem_cgroup->css);
6272         mem_cgroup_swap_statistics(pc->mem_cgroup, true);
6273 }
6274
6275 /**
6276  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
6277  * @entry: swap entry to uncharge
6278  *
6279  * Drop the memsw charge associated with @entry.
6280  */
6281 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
6282 {
6283         struct mem_cgroup *memcg;
6284         unsigned short id;
6285
6286         if (!do_swap_account)
6287                 return;
6288
6289         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
6290         rcu_read_lock();
6291         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
6292         if (memcg) {
6293                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6294                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
6295                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
6296                 css_put(&memcg->css);
6297         }
6298         rcu_read_unlock();
6299 }
6300 #endif
6301
6302 /**
6303  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6304  * @page: page to charge
6305  * @mm: mm context of the victim
6306  * @gfp_mask: reclaim mode
6307  * @memcgp: charged memcg return
6308  *
6309  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6310  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6311  *
6312  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6313  * Otherwise, an error code is returned.
6314  *
6315  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6316  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6317  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6318  */
6319 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6320                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
6321 {
6322         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6323         unsigned int nr_pages = 1;
6324         int ret = 0;
6325
6326         if (mem_cgroup_disabled())
6327                 goto out;
6328
6329         if (PageSwapCache(page)) {
6330                 struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
6331                 /*
6332                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6333                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6334                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6335                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6336                  * in turn serializes uncharging.
6337                  */
6338                 if (PageCgroupUsed(pc))
6339                         goto out;
6340         }
6341
6342         if (PageTransHuge(page)) {
6343                 nr_pages <<= compound_order(page);
6344                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6345         }
6346
6347         if (do_swap_account && PageSwapCache(page))
6348                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
6349         if (!memcg)
6350                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6351
6352         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6353
6354         css_put(&memcg->css);
6355
6356         if (ret == -EINTR) {
6357                 memcg = root_mem_cgroup;
6358                 ret = 0;
6359         }
6360 out:
6361         *memcgp = memcg;
6362         return ret;
6363 }
6364
6365 /**
6366  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6367  * @page: page to charge
6368  * @memcg: memcg to charge the page to
6369  * @lrucare: page might be on LRU already
6370  *
6371  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6372  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6373  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6374  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6375  *
6376  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6377  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6378  *
6379  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6380  */
6381 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6382                               bool lrucare)
6383 {
6384         unsigned int nr_pages = 1;
6385
6386         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6387         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6388
6389         if (mem_cgroup_disabled())
6390                 return;
6391         /*
6392          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6393          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6394          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6395          */
6396         if (!memcg)
6397                 return;
6398
6399         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6400
6401         if (PageTransHuge(page)) {
6402                 nr_pages <<= compound_order(page);
6403                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6404         }
6405
6406         local_irq_disable();
6407         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
6408         memcg_check_events(memcg, page);
6409         local_irq_enable();
6410
6411         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
6412                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6413                 /*
6414                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6415                  * let's not wait for it.  The page already received a
6416                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6417                  */
6418                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
6419         }
6420 }
6421
6422 /**
6423  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6424  * @page: page to charge
6425  * @memcg: memcg to charge the page to
6426  *
6427  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6428  */
6429 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
6430 {
6431         unsigned int nr_pages = 1;
6432
6433         if (mem_cgroup_disabled())
6434                 return;
6435         /*
6436          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6437          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6438          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6439          */
6440         if (!memcg)
6441                 return;
6442
6443         if (PageTransHuge(page)) {
6444                 nr_pages <<= compound_order(page);
6445                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6446         }
6447
6448         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6449 }
6450
6451 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
6452                            unsigned long nr_mem, unsigned long nr_memsw,
6453                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
6454                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
6455 {
6456         unsigned long flags;
6457
6458         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6459                 if (nr_mem)
6460                         res_counter_uncharge(&memcg->res,
6461                                              nr_mem * PAGE_SIZE);
6462                 if (nr_memsw)
6463                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw,
6464                                              nr_memsw * PAGE_SIZE);
6465                 memcg_oom_recover(memcg);
6466         }
6467
6468         local_irq_save(flags);
6469         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
6470         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
6471         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
6472         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
6473         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_anon + nr_file);
6474         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
6475         local_irq_restore(flags);
6476 }
6477
6478 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6479 {
6480         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6481         unsigned long nr_memsw = 0;
6482         unsigned long nr_anon = 0;
6483         unsigned long nr_file = 0;
6484         unsigned long nr_huge = 0;
6485         unsigned long pgpgout = 0;
6486         unsigned long nr_mem = 0;
6487         struct list_head *next;
6488         struct page *page;
6489
6490         next = page_list->next;
6491         do {
6492                 unsigned int nr_pages = 1;
6493                 struct page_cgroup *pc;
6494
6495                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6496                 next = page->lru.next;
6497
6498                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6499                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6500
6501                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6502                 if (!PageCgroupUsed(pc))
6503                         continue;
6504
6505                 /*
6506                  * Nobody should be changing or seriously looking at
6507                  * pc->mem_cgroup and pc->flags at this point, we have
6508                  * fully exclusive access to the page.
6509                  */
6510
6511                 if (memcg != pc->mem_cgroup) {
6512                         if (memcg) {
6513                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_mem, nr_memsw,
6514                                                nr_anon, nr_file, nr_huge, page);
6515                                 pgpgout = nr_mem = nr_memsw = 0;
6516                                 nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
6517                         }
6518                         memcg = pc->mem_cgroup;
6519                 }
6520
6521                 if (PageTransHuge(page)) {
6522                         nr_pages <<= compound_order(page);
6523                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6524                         nr_huge += nr_pages;
6525                 }
6526
6527                 if (PageAnon(page))
6528                         nr_anon += nr_pages;
6529                 else
6530                         nr_file += nr_pages;
6531
6532                 if (pc->flags & PCG_MEM)
6533                         nr_mem += nr_pages;
6534                 if (pc->flags & PCG_MEMSW)
6535                         nr_memsw += nr_pages;
6536                 pc->flags = 0;
6537
6538                 pgpgout++;
6539         } while (next != page_list);
6540
6541         if (memcg)
6542                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_mem, nr_memsw,
6543                                nr_anon, nr_file, nr_huge, page);
6544 }
6545
6546 /**
6547  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6548  * @page: page to uncharge
6549  *
6550  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6551  * mem_cgroup_commit_charge().
6552  */
6553 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6554 {
6555         struct page_cgroup *pc;
6556
6557         if (mem_cgroup_disabled())
6558                 return;
6559
6560         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6561         pc = lookup_page_cgroup(page);
6562         if (!PageCgroupUsed(pc))
6563                 return;
6564
6565         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
6566         uncharge_list(&page->lru);
6567 }
6568
6569 /**
6570  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6571  * @page_list: list of pages to uncharge
6572  *
6573  * Uncharge a list of pages previously charged with
6574  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6575  */
6576 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6577 {
6578         if (mem_cgroup_disabled())
6579                 return;
6580
6581         if (!list_empty(page_list))
6582                 uncharge_list(page_list);
6583 }
6584
6585 /**
6586  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
6587  * @oldpage: currently charged page
6588  * @newpage: page to transfer the charge to
6589  * @lrucare: both pages might be on the LRU already
6590  *
6591  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
6592  *
6593  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6594  */
6595 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
6596                         bool lrucare)
6597 {
6598         struct page_cgroup *pc;
6599         int isolated;
6600
6601         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6602         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6603         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
6604         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
6605         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6606         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6607                        newpage);
6608
6609         if (mem_cgroup_disabled())
6610                 return;
6611
6612         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6613         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
6614         if (PageCgroupUsed(pc))
6615                 return;
6616
6617         /* Re-entrant migration: old page already uncharged? */
6618         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
6619         if (!PageCgroupUsed(pc))
6620                 return;
6621
6622         VM_BUG_ON_PAGE(!(pc->flags & PCG_MEM), oldpage);
6623         VM_BUG_ON_PAGE(do_swap_account && !(pc->flags & PCG_MEMSW), oldpage);
6624
6625         if (lrucare)
6626                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
6627
6628         pc->flags = 0;
6629
6630         if (lrucare)
6631                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
6632
6633         commit_charge(newpage, pc->mem_cgroup, lrucare);
6634 }
6635
6636 /*
6637  * subsys_initcall() for memory controller.
6638  *
6639  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
6640  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
6641  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
6642  * be initialized from here.
6643  */
6644 static int __init mem_cgroup_init(void)
6645 {
6646         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
6647         enable_swap_cgroup();
6648         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
6649         memcg_stock_init();
6650         return 0;
6651 }
6652 subsys_initcall(mem_cgroup_init);