]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/memcontrol.c
memcg: don't call memcg_update_all_caches if new cache id fits
[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         /* set when res.limit == memsw.limit */
322         bool            memsw_is_minimum;
323
324         /* protect arrays of thresholds */
325         struct mutex thresholds_lock;
326
327         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
328         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
329
330         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
331         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
332
333         /* For oom notifier event fd */
334         struct list_head oom_notify;
335
336         /*
337          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
338          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
339          */
340         unsigned long move_charge_at_immigrate;
341         /*
342          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
343          */
344         atomic_t        moving_account;
345         /* taken only while moving_account > 0 */
346         spinlock_t      move_lock;
347         /*
348          * percpu counter.
349          */
350         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
351         /*
352          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
353          * See mem_cgroup_read_stat().
354          */
355         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
356         spinlock_t pcp_counter_lock;
357
358         atomic_t        dead_count;
359 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
360         struct cg_proto tcp_mem;
361 #endif
362 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
363         /* analogous to slab_common's slab_caches list, but per-memcg;
364          * protected by memcg_slab_mutex */
365         struct list_head memcg_slab_caches;
366         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
367         int kmemcg_id;
368 #endif
369
370         int last_scanned_node;
371 #if MAX_NUMNODES > 1
372         nodemask_t      scan_nodes;
373         atomic_t        numainfo_events;
374         atomic_t        numainfo_updating;
375 #endif
376
377         /* List of events which userspace want to receive */
378         struct list_head event_list;
379         spinlock_t event_list_lock;
380
381         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
382         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
383 };
384
385 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
386 enum {
387         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
388         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
389 };
390
391 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
392 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
393 {
394         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
395 }
396
397 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
398 {
399         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
400 }
401
402 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
403 {
404         /*
405          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
406          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
407          */
408         smp_wmb();
409         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
410                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
411 }
412
413 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
414 {
415         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
416                                   &memcg->kmem_account_flags);
417 }
418 #endif
419
420 /* Stuffs for move charges at task migration. */
421 /*
422  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
423  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
424  */
425 enum move_type {
426         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
427         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
428         NR_MOVE_TYPE,
429 };
430
431 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
432 static struct move_charge_struct {
433         spinlock_t        lock; /* for from, to */
434         struct mem_cgroup *from;
435         struct mem_cgroup *to;
436         unsigned long immigrate_flags;
437         unsigned long precharge;
438         unsigned long moved_charge;
439         unsigned long moved_swap;
440         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
441         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
442 } mc = {
443         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
444         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
445 };
446
447 static bool move_anon(void)
448 {
449         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
450 }
451
452 static bool move_file(void)
453 {
454         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
455 }
456
457 /*
458  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
459  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
460  */
461 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
462 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
463
464 enum charge_type {
465         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
466         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
467         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
468         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
469         NR_CHARGE_TYPE,
470 };
471
472 /* for encoding cft->private value on file */
473 enum res_type {
474         _MEM,
475         _MEMSWAP,
476         _OOM_TYPE,
477         _KMEM,
478 };
479
480 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
481 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
482 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
483 /* Used for OOM nofiier */
484 #define OOM_CONTROL             (0)
485
486 /*
487  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
488  */
489 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
490 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
491 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
492 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
493
494 /*
495  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
496  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
497  * appearing has to hold it as well.
498  */
499 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
500
501 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
502 {
503         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
504 }
505
506 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
507 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
508 {
509         if (!memcg)
510                 memcg = root_mem_cgroup;
511         return &memcg->vmpressure;
512 }
513
514 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
515 {
516         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
517 }
518
519 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
520 {
521         return (memcg == root_mem_cgroup);
522 }
523
524 /*
525  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
526  * an unsigned short.
527  */
528 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
529
530 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
531 {
532         return memcg->css.id;
533 }
534
535 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
536 {
537         struct cgroup_subsys_state *css;
538
539         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
540         return mem_cgroup_from_css(css);
541 }
542
543 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
544 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
545
546 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
547 {
548         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
549                 struct mem_cgroup *memcg;
550                 struct cg_proto *cg_proto;
551
552                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
553
554                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
555                  * filled. It won't however, necessarily happen from
556                  * process context. So the test for root memcg given
557                  * the current task's memcg won't help us in this case.
558                  *
559                  * Respecting the original socket's memcg is a better
560                  * decision in this case.
561                  */
562                 if (sk->sk_cgrp) {
563                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
564                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
565                         return;
566                 }
567
568                 rcu_read_lock();
569                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
570                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
571                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
572                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
573                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
574                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
575                 }
576                 rcu_read_unlock();
577         }
578 }
579 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
580
581 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
582 {
583         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
584                 struct mem_cgroup *memcg;
585                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
586                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
587                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
588         }
589 }
590
591 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
592 {
593         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
594                 return NULL;
595
596         return &memcg->tcp_mem;
597 }
598 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
599
600 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
601 {
602         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
603                 return;
604         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
605 }
606 #else
607 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
608 {
609 }
610 #endif
611
612 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
613 /*
614  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
615  * The main reason for not using cgroup id for this:
616  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
617  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
618  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
619  *  200 entry array for that.
620  *
621  * The current size of the caches array is stored in
622  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
623  * increase it.
624  */
625 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
626 int memcg_limited_groups_array_size;
627
628 /*
629  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
630  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
631  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
632  * tunable, but that is strictly not necessary.
633  *
634  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
635  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
636  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
637  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
638  * increase ours as well if it increases.
639  */
640 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
641 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
642
643 /*
644  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
645  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
646  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
647  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
648  */
649 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
650 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
651
652 static void memcg_free_cache_id(int id);
653
654 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
655 {
656         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
657                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
658                 memcg_free_cache_id(memcg->kmemcg_id);
659         }
660         /*
661          * This check can't live in kmem destruction function,
662          * since the charges will outlive the cgroup
663          */
664         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
665 }
666 #else
667 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
668 {
669 }
670 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
671
672 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
673 {
674         disarm_sock_keys(memcg);
675         disarm_kmem_keys(memcg);
676 }
677
678 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
679
680 static struct mem_cgroup_per_zone *
681 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
682 {
683         int nid = zone_to_nid(zone);
684         int zid = zone_idx(zone);
685
686         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
687 }
688
689 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
690 {
691         return &memcg->css;
692 }
693
694 static struct mem_cgroup_per_zone *
695 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
696 {
697         int nid = page_to_nid(page);
698         int zid = page_zonenum(page);
699
700         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
701 }
702
703 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
704 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
705 {
706         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
707 }
708
709 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
710 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
711 {
712         int nid = page_to_nid(page);
713         int zid = page_zonenum(page);
714
715         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
716 }
717
718 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
719                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
720                                          unsigned long long new_usage_in_excess)
721 {
722         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
723         struct rb_node *parent = NULL;
724         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
725
726         if (mz->on_tree)
727                 return;
728
729         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
730         if (!mz->usage_in_excess)
731                 return;
732         while (*p) {
733                 parent = *p;
734                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
735                                         tree_node);
736                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
737                         p = &(*p)->rb_left;
738                 /*
739                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
740                  * limit by the same amount
741                  */
742                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
743                         p = &(*p)->rb_right;
744         }
745         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
746         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
747         mz->on_tree = true;
748 }
749
750 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
751                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
752 {
753         if (!mz->on_tree)
754                 return;
755         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
756         mz->on_tree = false;
757 }
758
759 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
760                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
761 {
762         unsigned long flags;
763
764         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
765         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
766         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
767 }
768
769
770 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
771 {
772         unsigned long long excess;
773         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
774         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
775
776         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
777         /*
778          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
779          * because their event counter is not touched.
780          */
781         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
782                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
783                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
784                 /*
785                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
786                  * mem is over its softlimit.
787                  */
788                 if (excess || mz->on_tree) {
789                         unsigned long flags;
790
791                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
792                         /* if on-tree, remove it */
793                         if (mz->on_tree)
794                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
795                         /*
796                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
797                          * If excess is 0, no tree ops.
798                          */
799                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
800                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
801                 }
802         }
803 }
804
805 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
806 {
807         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
808         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
809         int nid, zid;
810
811         for_each_node(nid) {
812                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
813                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
814                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
815                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
816                 }
817         }
818 }
819
820 static struct mem_cgroup_per_zone *
821 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
822 {
823         struct rb_node *rightmost = NULL;
824         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
825
826 retry:
827         mz = NULL;
828         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
829         if (!rightmost)
830                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
831
832         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
833         /*
834          * Remove the node now but someone else can add it back,
835          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
836          * position in the tree.
837          */
838         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
839         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
840             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
841                 goto retry;
842 done:
843         return mz;
844 }
845
846 static struct mem_cgroup_per_zone *
847 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
848 {
849         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
850
851         spin_lock_irq(&mctz->lock);
852         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
853         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
854         return mz;
855 }
856
857 /*
858  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
859  *
860  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
861  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
862  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
863  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
864  *
865  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
866  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
867  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
868  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
869  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
870  *
871  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
872  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
873  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
874  * implemented.
875  */
876 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
877                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
878 {
879         long val = 0;
880         int cpu;
881
882         get_online_cpus();
883         for_each_online_cpu(cpu)
884                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
885 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
886         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
887         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
888         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
889 #endif
890         put_online_cpus();
891         return val;
892 }
893
894 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
895                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
896 {
897         unsigned long val = 0;
898         int cpu;
899
900         get_online_cpus();
901         for_each_online_cpu(cpu)
902                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
903 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
904         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
905         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
906         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
907 #endif
908         put_online_cpus();
909         return val;
910 }
911
912 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
913                                          struct page *page,
914                                          int nr_pages)
915 {
916         /*
917          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
918          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
919          */
920         if (PageAnon(page))
921                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
922                                 nr_pages);
923         else
924                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
925                                 nr_pages);
926
927         if (PageTransHuge(page))
928                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
929                                 nr_pages);
930
931         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
932         if (nr_pages > 0)
933                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
934         else {
935                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
936                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
937         }
938
939         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
940 }
941
942 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
943 {
944         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
945
946         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
947         return mz->lru_size[lru];
948 }
949
950 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
951                                                   int nid,
952                                                   unsigned int lru_mask)
953 {
954         unsigned long nr = 0;
955         int zid;
956
957         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
958
959         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
960                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
961                 enum lru_list lru;
962
963                 for_each_lru(lru) {
964                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
965                                 continue;
966                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
967                         nr += mz->lru_size[lru];
968                 }
969         }
970         return nr;
971 }
972
973 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
974                         unsigned int lru_mask)
975 {
976         unsigned long nr = 0;
977         int nid;
978
979         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
980                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
981         return nr;
982 }
983
984 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
985                                        enum mem_cgroup_events_target target)
986 {
987         unsigned long val, next;
988
989         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
990         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
991         /* from time_after() in jiffies.h */
992         if ((long)next - (long)val < 0) {
993                 switch (target) {
994                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
995                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
996                         break;
997                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
998                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
999                         break;
1000                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
1001                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
1002                         break;
1003                 default:
1004                         break;
1005                 }
1006                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
1007                 return true;
1008         }
1009         return false;
1010 }
1011
1012 /*
1013  * Check events in order.
1014  *
1015  */
1016 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1017 {
1018         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1019         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1020                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1021                 bool do_softlimit;
1022                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1023
1024                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1025                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1026 #if MAX_NUMNODES > 1
1027                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1028                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1029 #endif
1030                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1031                 if (unlikely(do_softlimit))
1032                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1033 #if MAX_NUMNODES > 1
1034                 if (unlikely(do_numainfo))
1035                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1036 #endif
1037         }
1038 }
1039
1040 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1041 {
1042         /*
1043          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1044          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1045          * So this can be called with p == NULL.
1046          */
1047         if (unlikely(!p))
1048                 return NULL;
1049
1050         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1051 }
1052
1053 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1054 {
1055         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1056
1057         rcu_read_lock();
1058         do {
1059                 /*
1060                  * Page cache insertions can happen withou an
1061                  * actual mm context, e.g. during disk probing
1062                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1063                  */
1064                 if (unlikely(!mm))
1065                         memcg = root_mem_cgroup;
1066                 else {
1067                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1068                         if (unlikely(!memcg))
1069                                 memcg = root_mem_cgroup;
1070                 }
1071         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
1072         rcu_read_unlock();
1073         return memcg;
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1078  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1079  *
1080  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1081  */
1082 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1083                 struct mem_cgroup *last_visited)
1084 {
1085         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1086
1087         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1088 skip_node:
1089         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1090
1091         /*
1092          * Even if we found a group we have to make sure it is
1093          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1094          * skipped and we should continue the tree walk.
1095          * last_visited css is safe to use because it is
1096          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1097          *
1098          * We do not take a reference on the root of the tree walk
1099          * because we might race with the root removal when it would
1100          * be the only node in the iterated hierarchy and mem_cgroup_iter
1101          * would end up in an endless loop because it expects that at
1102          * least one valid node will be returned. Root cannot disappear
1103          * because caller of the iterator should hold it already so
1104          * skipping css reference should be safe.
1105          */
1106         if (next_css) {
1107                 struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(next_css);
1108
1109                 if (next_css == &root->css)
1110                         return memcg;
1111
1112                 if (css_tryget_online(next_css)) {
1113                         /*
1114                          * Make sure the memcg is initialized:
1115                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
1116                          * initialization against setting the flag.
1117                          */
1118                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
1119                                 return memcg;
1120                         css_put(next_css);
1121                 }
1122
1123                 prev_css = next_css;
1124                 goto skip_node;
1125         }
1126
1127         return NULL;
1128 }
1129
1130 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1131 {
1132         /*
1133          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1134          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1135          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1136          */
1137         atomic_inc(&root->dead_count);
1138 }
1139
1140 static struct mem_cgroup *
1141 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1142                      struct mem_cgroup *root,
1143                      int *sequence)
1144 {
1145         struct mem_cgroup *position = NULL;
1146         /*
1147          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1148          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1149          *
1150          * If the iterator is valid, we may still race with an
1151          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1152          * released, tryget will fail if we lost the race.
1153          */
1154         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1155         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1156                 smp_rmb();
1157                 position = iter->last_visited;
1158
1159                 /*
1160                  * We cannot take a reference to root because we might race
1161                  * with root removal and returning NULL would end up in
1162                  * an endless loop on the iterator user level when root
1163                  * would be returned all the time.
1164                  */
1165                 if (position && position != root &&
1166                     !css_tryget_online(&position->css))
1167                         position = NULL;
1168         }
1169         return position;
1170 }
1171
1172 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1173                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1174                                    struct mem_cgroup *new_position,
1175                                    struct mem_cgroup *root,
1176                                    int sequence)
1177 {
1178         /* root reference counting symmetric to mem_cgroup_iter_load */
1179         if (last_visited && last_visited != root)
1180                 css_put(&last_visited->css);
1181         /*
1182          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1183          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1184          * don't lose destruction events in between.  We could have
1185          * raced with the destruction of @new_position after all.
1186          */
1187         iter->last_visited = new_position;
1188         smp_wmb();
1189         iter->last_dead_count = sequence;
1190 }
1191
1192 /**
1193  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1194  * @root: hierarchy root
1195  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1196  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1197  *
1198  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1199  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1200  *
1201  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1202  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1203  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1204  *
1205  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1206  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1207  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1208  */
1209 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1210                                    struct mem_cgroup *prev,
1211                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1212 {
1213         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1214         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1215
1216         if (mem_cgroup_disabled())
1217                 return NULL;
1218
1219         if (!root)
1220                 root = root_mem_cgroup;
1221
1222         if (prev && !reclaim)
1223                 last_visited = prev;
1224
1225         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1226                 if (prev)
1227                         goto out_css_put;
1228                 return root;
1229         }
1230
1231         rcu_read_lock();
1232         while (!memcg) {
1233                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1234                 int uninitialized_var(seq);
1235
1236                 if (reclaim) {
1237                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1238
1239                         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1240                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1241                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1242                                 iter->last_visited = NULL;
1243                                 goto out_unlock;
1244                         }
1245
1246                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1247                 }
1248
1249                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1250
1251                 if (reclaim) {
1252                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, root,
1253                                         seq);
1254
1255                         if (!memcg)
1256                                 iter->generation++;
1257                         else if (!prev && memcg)
1258                                 reclaim->generation = iter->generation;
1259                 }
1260
1261                 if (prev && !memcg)
1262                         goto out_unlock;
1263         }
1264 out_unlock:
1265         rcu_read_unlock();
1266 out_css_put:
1267         if (prev && prev != root)
1268                 css_put(&prev->css);
1269
1270         return memcg;
1271 }
1272
1273 /**
1274  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1275  * @root: hierarchy root
1276  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1277  */
1278 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1279                            struct mem_cgroup *prev)
1280 {
1281         if (!root)
1282                 root = root_mem_cgroup;
1283         if (prev && prev != root)
1284                 css_put(&prev->css);
1285 }
1286
1287 /*
1288  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1289  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1290  * be used for reference counting.
1291  */
1292 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1293         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1294              iter != NULL;                              \
1295              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1296
1297 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1298         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1299              iter != NULL;                              \
1300              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1301
1302 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1303 {
1304         struct mem_cgroup *memcg;
1305
1306         rcu_read_lock();
1307         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1308         if (unlikely(!memcg))
1309                 goto out;
1310
1311         switch (idx) {
1312         case PGFAULT:
1313                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1314                 break;
1315         case PGMAJFAULT:
1316                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1317                 break;
1318         default:
1319                 BUG();
1320         }
1321 out:
1322         rcu_read_unlock();
1323 }
1324 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1325
1326 /**
1327  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1328  * @zone: zone of the wanted lruvec
1329  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1330  *
1331  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1332  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1333  * is disabled.
1334  */
1335 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1336                                       struct mem_cgroup *memcg)
1337 {
1338         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1339         struct lruvec *lruvec;
1340
1341         if (mem_cgroup_disabled()) {
1342                 lruvec = &zone->lruvec;
1343                 goto out;
1344         }
1345
1346         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1347         lruvec = &mz->lruvec;
1348 out:
1349         /*
1350          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1351          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1352          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1353          */
1354         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1355                 lruvec->zone = zone;
1356         return lruvec;
1357 }
1358
1359 /**
1360  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1361  * @page: the page
1362  * @zone: zone of the page
1363  */
1364 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1365 {
1366         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1367         struct mem_cgroup *memcg;
1368         struct page_cgroup *pc;
1369         struct lruvec *lruvec;
1370
1371         if (mem_cgroup_disabled()) {
1372                 lruvec = &zone->lruvec;
1373                 goto out;
1374         }
1375
1376         pc = lookup_page_cgroup(page);
1377         memcg = pc->mem_cgroup;
1378
1379         /*
1380          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1381          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1382          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1383          *
1384          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1385          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1386          * of pc->mem_cgroup safe.
1387          */
1388         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1389                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1390
1391         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1392         lruvec = &mz->lruvec;
1393 out:
1394         /*
1395          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1396          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1397          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1398          */
1399         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1400                 lruvec->zone = zone;
1401         return lruvec;
1402 }
1403
1404 /**
1405  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1406  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1407  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1408  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1409  *
1410  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1411  * lru list.
1412  */
1413 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1414                                 int nr_pages)
1415 {
1416         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1417         unsigned long *lru_size;
1418
1419         if (mem_cgroup_disabled())
1420                 return;
1421
1422         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1423         lru_size = mz->lru_size + lru;
1424         *lru_size += nr_pages;
1425         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1426 }
1427
1428 /*
1429  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1430  * hierarchy subtree
1431  */
1432 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1433                                   struct mem_cgroup *memcg)
1434 {
1435         if (root_memcg == memcg)
1436                 return true;
1437         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1438                 return false;
1439         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1440 }
1441
1442 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1443                                        struct mem_cgroup *memcg)
1444 {
1445         bool ret;
1446
1447         rcu_read_lock();
1448         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1449         rcu_read_unlock();
1450         return ret;
1451 }
1452
1453 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1454                         const struct mem_cgroup *memcg)
1455 {
1456         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1457         struct task_struct *p;
1458         bool ret;
1459
1460         p = find_lock_task_mm(task);
1461         if (p) {
1462                 curr = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1463                 task_unlock(p);
1464         } else {
1465                 /*
1466                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1467                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1468                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1469                  */
1470                 rcu_read_lock();
1471                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1472                 if (curr)
1473                         css_get(&curr->css);
1474                 rcu_read_unlock();
1475         }
1476         /*
1477          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1478          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1479          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1480          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1481          */
1482         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1483         css_put(&curr->css);
1484         return ret;
1485 }
1486
1487 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1488 {
1489         unsigned long inactive_ratio;
1490         unsigned long inactive;
1491         unsigned long active;
1492         unsigned long gb;
1493
1494         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1495         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1496
1497         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1498         if (gb)
1499                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1500         else
1501                 inactive_ratio = 1;
1502
1503         return inactive * inactive_ratio < active;
1504 }
1505
1506 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1507         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1508
1509 /**
1510  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1511  * @memcg: the memory cgroup
1512  *
1513  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1514  * pages.
1515  */
1516 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1517 {
1518         unsigned long long margin;
1519
1520         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1521         if (do_swap_account)
1522                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1523         return margin >> PAGE_SHIFT;
1524 }
1525
1526 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1527 {
1528         /* root ? */
1529         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1530                 return vm_swappiness;
1531
1532         return memcg->swappiness;
1533 }
1534
1535 /*
1536  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1537  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1538  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1539  * rcu_read_lock(), like this:
1540  *
1541  *         CPU-A                                    CPU-B
1542  *                                              rcu_read_lock()
1543  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1544  *                                                   take heavy locks.
1545  *         synchronize_rcu()                    update something.
1546  *                                              rcu_read_unlock()
1547  *         start move here.
1548  */
1549
1550 /* for quick checking without looking up memcg */
1551 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1552
1553 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1554 {
1555         atomic_inc(&memcg_moving);
1556         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1557         synchronize_rcu();
1558 }
1559
1560 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1561 {
1562         /*
1563          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1564          * We check NULL in callee rather than caller.
1565          */
1566         if (memcg) {
1567                 atomic_dec(&memcg_moving);
1568                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1569         }
1570 }
1571
1572 /*
1573  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1574  *
1575  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1576  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1577  * caused by "move".
1578  */
1579 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1580 {
1581         struct mem_cgroup *from;
1582         struct mem_cgroup *to;
1583         bool ret = false;
1584         /*
1585          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1586          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1587          */
1588         spin_lock(&mc.lock);
1589         from = mc.from;
1590         to = mc.to;
1591         if (!from)
1592                 goto unlock;
1593
1594         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1595                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1596 unlock:
1597         spin_unlock(&mc.lock);
1598         return ret;
1599 }
1600
1601 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1602 {
1603         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1604                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1605                         DEFINE_WAIT(wait);
1606                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1607                         /* moving charge context might have finished. */
1608                         if (mc.moving_task)
1609                                 schedule();
1610                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1611                         return true;
1612                 }
1613         }
1614         return false;
1615 }
1616
1617 /*
1618  * Take this lock when
1619  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1620  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1621  */
1622 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1623                                   unsigned long *flags)
1624 {
1625         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1626 }
1627
1628 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1629                                 unsigned long *flags)
1630 {
1631         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1632 }
1633
1634 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1635 /**
1636  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1637  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1638  * @p: Task that is going to be killed
1639  *
1640  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1641  * enabled
1642  */
1643 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1644 {
1645         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1646         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1647         struct mem_cgroup *iter;
1648         unsigned int i;
1649
1650         if (!p)
1651                 return;
1652
1653         mutex_lock(&oom_info_lock);
1654         rcu_read_lock();
1655
1656         pr_info("Task in ");
1657         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1658         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1659         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1660         pr_info("\n");
1661
1662         rcu_read_unlock();
1663
1664         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1665                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1666                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1667                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1668         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1669                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1670                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1671                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1672         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1673                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1674                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1675                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1676
1677         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1678                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1679                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1680                 pr_cont(":");
1681
1682                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1683                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1684                                 continue;
1685                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1686                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1687                 }
1688
1689                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1690                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1691                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1692
1693                 pr_cont("\n");
1694         }
1695         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1700  * 1(self count) if no children.
1701  */
1702 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1703 {
1704         int num = 0;
1705         struct mem_cgroup *iter;
1706
1707         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1708                 num++;
1709         return num;
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1714  */
1715 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1716 {
1717         u64 limit;
1718
1719         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1720
1721         /*
1722          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1723          */
1724         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1725                 u64 memsw;
1726
1727                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1728                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1729
1730                 /*
1731                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1732                  * available to this memcg, return that limit.
1733                  */
1734                 limit = min(limit, memsw);
1735         }
1736
1737         return limit;
1738 }
1739
1740 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1741                                      int order)
1742 {
1743         struct mem_cgroup *iter;
1744         unsigned long chosen_points = 0;
1745         unsigned long totalpages;
1746         unsigned int points = 0;
1747         struct task_struct *chosen = NULL;
1748
1749         /*
1750          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1751          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1752          * quickly exit and free its memory.
1753          */
1754         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1755                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1756                 return;
1757         }
1758
1759         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1760         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1761         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1762                 struct css_task_iter it;
1763                 struct task_struct *task;
1764
1765                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1766                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1767                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1768                                                         false)) {
1769                         case OOM_SCAN_SELECT:
1770                                 if (chosen)
1771                                         put_task_struct(chosen);
1772                                 chosen = task;
1773                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1774                                 get_task_struct(chosen);
1775                                 /* fall through */
1776                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1777                                 continue;
1778                         case OOM_SCAN_ABORT:
1779                                 css_task_iter_end(&it);
1780                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1781                                 if (chosen)
1782                                         put_task_struct(chosen);
1783                                 return;
1784                         case OOM_SCAN_OK:
1785                                 break;
1786                         };
1787                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1788                         if (!points || points < chosen_points)
1789                                 continue;
1790                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1791                         if (points == chosen_points &&
1792                             thread_group_leader(chosen))
1793                                 continue;
1794
1795                         if (chosen)
1796                                 put_task_struct(chosen);
1797                         chosen = task;
1798                         chosen_points = points;
1799                         get_task_struct(chosen);
1800                 }
1801                 css_task_iter_end(&it);
1802         }
1803
1804         if (!chosen)
1805                 return;
1806         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1807         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1808                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1809 }
1810
1811 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1812                                         gfp_t gfp_mask,
1813                                         unsigned long flags)
1814 {
1815         unsigned long total = 0;
1816         bool noswap = false;
1817         int loop;
1818
1819         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1820                 noswap = true;
1821         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1822                 noswap = true;
1823
1824         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1825                 if (loop)
1826                         drain_all_stock_async(memcg);
1827                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1828                 /*
1829                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1830                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1831                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1832                  */
1833                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1834                         break;
1835                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1836                         break;
1837                 /*
1838                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1839                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1840                  */
1841                 if (loop && !total)
1842                         break;
1843         }
1844         return total;
1845 }
1846
1847 /**
1848  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1849  * @memcg: the target memcg
1850  * @nid: the node ID to be checked.
1851  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1852  *
1853  * This function returns whether the specified memcg contains any
1854  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1855  * pages in the node.
1856  */
1857 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1858                 int nid, bool noswap)
1859 {
1860         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1861                 return true;
1862         if (noswap || !total_swap_pages)
1863                 return false;
1864         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1865                 return true;
1866         return false;
1867
1868 }
1869 #if MAX_NUMNODES > 1
1870
1871 /*
1872  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1873  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1874  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1875  *
1876  */
1877 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1878 {
1879         int nid;
1880         /*
1881          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1882          * pagein/pageout changes since the last update.
1883          */
1884         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1885                 return;
1886         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1887                 return;
1888
1889         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1890         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1891
1892         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1893
1894                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1895                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1896         }
1897
1898         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1899         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1904  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1905  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1906  *
1907  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1908  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1909  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1910  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1911  *
1912  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1913  */
1914 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1915 {
1916         int node;
1917
1918         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1919         node = memcg->last_scanned_node;
1920
1921         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1922         if (node == MAX_NUMNODES)
1923                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1924         /*
1925          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1926          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1927          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1928          * we use curret node.
1929          */
1930         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1931                 node = numa_node_id();
1932
1933         memcg->last_scanned_node = node;
1934         return node;
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1939  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1940  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1941  * enough new information. We need to do double check.
1942  */
1943 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1944 {
1945         int nid;
1946
1947         /*
1948          * quick check...making use of scan_node.
1949          * We can skip unused nodes.
1950          */
1951         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1952                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1953                      nid < MAX_NUMNODES;
1954                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1955
1956                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1957                                 return true;
1958                 }
1959         }
1960         /*
1961          * Check rest of nodes.
1962          */
1963         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
1964                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1965                         continue;
1966                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1967                         return true;
1968         }
1969         return false;
1970 }
1971
1972 #else
1973 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1974 {
1975         return 0;
1976 }
1977
1978 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1979 {
1980         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1981 }
1982 #endif
1983
1984 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1985                                    struct zone *zone,
1986                                    gfp_t gfp_mask,
1987                                    unsigned long *total_scanned)
1988 {
1989         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1990         int total = 0;
1991         int loop = 0;
1992         unsigned long excess;
1993         unsigned long nr_scanned;
1994         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1995                 .zone = zone,
1996                 .priority = 0,
1997         };
1998
1999         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2000
2001         while (1) {
2002                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2003                 if (!victim) {
2004                         loop++;
2005                         if (loop >= 2) {
2006                                 /*
2007                                  * If we have not been able to reclaim
2008                                  * anything, it might because there are
2009                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2010                                  */
2011                                 if (!total)
2012                                         break;
2013                                 /*
2014                                  * We want to do more targeted reclaim.
2015                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2016                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2017                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2018                                  */
2019                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2020                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2021                                         break;
2022                         }
2023                         continue;
2024                 }
2025                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2026                         continue;
2027                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2028                                                      zone, &nr_scanned);
2029                 *total_scanned += nr_scanned;
2030                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2031                         break;
2032         }
2033         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2034         return total;
2035 }
2036
2037 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2038 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2039         .name = "memcg_oom_lock",
2040 };
2041 #endif
2042
2043 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2044
2045 /*
2046  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2047  * If someone is running, return false.
2048  */
2049 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2050 {
2051         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2052
2053         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2054
2055         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2056                 if (iter->oom_lock) {
2057                         /*
2058                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2059                          * so we cannot give a lock.
2060                          */
2061                         failed = iter;
2062                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2063                         break;
2064                 } else
2065                         iter->oom_lock = true;
2066         }
2067
2068         if (failed) {
2069                 /*
2070                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2071                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2072                  */
2073                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2074                         if (iter == failed) {
2075                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2076                                 break;
2077                         }
2078                         iter->oom_lock = false;
2079                 }
2080         } else
2081                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2082
2083         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2084
2085         return !failed;
2086 }
2087
2088 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2089 {
2090         struct mem_cgroup *iter;
2091
2092         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2093         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2094         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2095                 iter->oom_lock = false;
2096         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2097 }
2098
2099 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2100 {
2101         struct mem_cgroup *iter;
2102
2103         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2104                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2105 }
2106
2107 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2108 {
2109         struct mem_cgroup *iter;
2110
2111         /*
2112          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2113          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2114          * atomic_add_unless() here.
2115          */
2116         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2117                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2118 }
2119
2120 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2121
2122 struct oom_wait_info {
2123         struct mem_cgroup *memcg;
2124         wait_queue_t    wait;
2125 };
2126
2127 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2128         unsigned mode, int sync, void *arg)
2129 {
2130         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2131         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2132         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2133
2134         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2135         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2136
2137         /*
2138          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2139          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2140          */
2141         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2142                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2143                 return 0;
2144         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2145 }
2146
2147 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2148 {
2149         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2150         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2151         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2152 }
2153
2154 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2155 {
2156         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2157                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2158 }
2159
2160 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2161 {
2162         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2163                 return;
2164         /*
2165          * We are in the middle of the charge context here, so we
2166          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2167          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2168          *
2169          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2170          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2171          * invocation might not even be necessary.
2172          *
2173          * That's why we don't do anything here except remember the
2174          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2175          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2176          * and when we know whether the fault was overall successful.
2177          */
2178         css_get(&memcg->css);
2179         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2180         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2181         current->memcg_oom.order = order;
2182 }
2183
2184 /**
2185  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2186  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2187  *
2188  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2189  * handler was enabled.
2190  *
2191  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2192  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2193  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2194  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2195  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2196  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2197  *
2198  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2199  * completed, %false otherwise.
2200  */
2201 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2202 {
2203         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2204         struct oom_wait_info owait;
2205         bool locked;
2206
2207         /* OOM is global, do not handle */
2208         if (!memcg)
2209                 return false;
2210
2211         if (!handle)
2212                 goto cleanup;
2213
2214         owait.memcg = memcg;
2215         owait.wait.flags = 0;
2216         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2217         owait.wait.private = current;
2218         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2219
2220         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2221         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2222
2223         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2224
2225         if (locked)
2226                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2227
2228         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2229                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2230                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2231                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2232                                          current->memcg_oom.order);
2233         } else {
2234                 schedule();
2235                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2236                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2237         }
2238
2239         if (locked) {
2240                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2241                 /*
2242                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2243                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2244                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2245                  */
2246                 memcg_oom_recover(memcg);
2247         }
2248 cleanup:
2249         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2250         css_put(&memcg->css);
2251         return true;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * Used to update mapped file or writeback or other statistics.
2256  *
2257  * Notes: Race condition
2258  *
2259  * Charging occurs during page instantiation, while the page is
2260  * unmapped and locked in page migration, or while the page table is
2261  * locked in THP migration.  No race is possible.
2262  *
2263  * Uncharge happens to pages with zero references, no race possible.
2264  *
2265  * Charge moving between groups is protected by checking mm->moving
2266  * account and taking the move_lock in the slowpath.
2267  */
2268
2269 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2270                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2271 {
2272         struct mem_cgroup *memcg;
2273         struct page_cgroup *pc;
2274
2275         pc = lookup_page_cgroup(page);
2276 again:
2277         memcg = pc->mem_cgroup;
2278         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2279                 return;
2280         /*
2281          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2282          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2283          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2284          * rcu_read_unlock().
2285          */
2286         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2287         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2288                 return;
2289
2290         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2291         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2292                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2293                 goto again;
2294         }
2295         *locked = true;
2296 }
2297
2298 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2299 {
2300         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2301
2302         /*
2303          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2304          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2305          * should take move_lock_mem_cgroup().
2306          */
2307         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2308 }
2309
2310 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2311                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2312 {
2313         struct mem_cgroup *memcg;
2314         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2315         unsigned long uninitialized_var(flags);
2316
2317         if (mem_cgroup_disabled())
2318                 return;
2319
2320         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2321         memcg = pc->mem_cgroup;
2322         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2323                 return;
2324
2325         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2326 }
2327
2328 /*
2329  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2330  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2331  */
2332 #define CHARGE_BATCH    32U
2333 struct memcg_stock_pcp {
2334         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2335         unsigned int nr_pages;
2336         struct work_struct work;
2337         unsigned long flags;
2338 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2339 };
2340 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2341 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2342
2343 /**
2344  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2345  * @memcg: memcg to consume from.
2346  * @nr_pages: how many pages to charge.
2347  *
2348  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2349  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2350  * service an allocation will refill the stock.
2351  *
2352  * returns true if successful, false otherwise.
2353  */
2354 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2355 {
2356         struct memcg_stock_pcp *stock;
2357         bool ret = true;
2358
2359         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2360                 return false;
2361
2362         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2363         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2364                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2365         else /* need to call res_counter_charge */
2366                 ret = false;
2367         put_cpu_var(memcg_stock);
2368         return ret;
2369 }
2370
2371 /*
2372  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2373  */
2374 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2375 {
2376         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2377
2378         if (stock->nr_pages) {
2379                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2380
2381                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2382                 if (do_swap_account)
2383                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2384                 stock->nr_pages = 0;
2385         }
2386         stock->cached = NULL;
2387 }
2388
2389 /*
2390  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2391  * a thread which is pinned to local cpu.
2392  */
2393 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2394 {
2395         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2396         drain_stock(stock);
2397         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2398 }
2399
2400 static void __init memcg_stock_init(void)
2401 {
2402         int cpu;
2403
2404         for_each_possible_cpu(cpu) {
2405                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2406                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2407                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2408         }
2409 }
2410
2411 /*
2412  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2413  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2414  */
2415 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2416 {
2417         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2418
2419         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2420                 drain_stock(stock);
2421                 stock->cached = memcg;
2422         }
2423         stock->nr_pages += nr_pages;
2424         put_cpu_var(memcg_stock);
2425 }
2426
2427 /*
2428  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2429  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2430  * until the work is done.
2431  */
2432 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2433 {
2434         int cpu, curcpu;
2435
2436         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2437         get_online_cpus();
2438         curcpu = get_cpu();
2439         for_each_online_cpu(cpu) {
2440                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2441                 struct mem_cgroup *memcg;
2442
2443                 memcg = stock->cached;
2444                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2445                         continue;
2446                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2447                         continue;
2448                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2449                         if (cpu == curcpu)
2450                                 drain_local_stock(&stock->work);
2451                         else
2452                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2453                 }
2454         }
2455         put_cpu();
2456
2457         if (!sync)
2458                 goto out;
2459
2460         for_each_online_cpu(cpu) {
2461                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2462                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2463                         flush_work(&stock->work);
2464         }
2465 out:
2466         put_online_cpus();
2467 }
2468
2469 /*
2470  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2471  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2472  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2473  * it.
2474  */
2475 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2476 {
2477         /*
2478          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2479          */
2480         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2481                 return;
2482         drain_all_stock(root_memcg, false);
2483         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2484 }
2485
2486 /* This is a synchronous drain interface. */
2487 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2488 {
2489         /* called when force_empty is called */
2490         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2491         drain_all_stock(root_memcg, true);
2492         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2493 }
2494
2495 /*
2496  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2497  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2498  */
2499 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2500 {
2501         int i;
2502
2503         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2504         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2505                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2506
2507                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2508                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2509         }
2510         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2511                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2512
2513                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2514                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2515         }
2516         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2517 }
2518
2519 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2520                                         unsigned long action,
2521                                         void *hcpu)
2522 {
2523         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2524         struct memcg_stock_pcp *stock;
2525         struct mem_cgroup *iter;
2526
2527         if (action == CPU_ONLINE)
2528                 return NOTIFY_OK;
2529
2530         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2531                 return NOTIFY_OK;
2532
2533         for_each_mem_cgroup(iter)
2534                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2535
2536         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2537         drain_stock(stock);
2538         return NOTIFY_OK;
2539 }
2540
2541 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2542                       unsigned int nr_pages)
2543 {
2544         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2545         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2546         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2547         struct res_counter *fail_res;
2548         unsigned long nr_reclaimed;
2549         unsigned long flags = 0;
2550         unsigned long long size;
2551         int ret = 0;
2552
2553         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2554                 goto done;
2555 retry:
2556         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2557                 goto done;
2558
2559         size = batch * PAGE_SIZE;
2560         if (!res_counter_charge(&memcg->res, size, &fail_res)) {
2561                 if (!do_swap_account)
2562                         goto done_restock;
2563                 if (!res_counter_charge(&memcg->memsw, size, &fail_res))
2564                         goto done_restock;
2565                 res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
2566                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2567                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2568         } else
2569                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2570
2571         if (batch > nr_pages) {
2572                 batch = nr_pages;
2573                 goto retry;
2574         }
2575
2576         /*
2577          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2578          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2579          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2580          * free their memory.
2581          */
2582         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2583                      fatal_signal_pending(current) ||
2584                      current->flags & PF_EXITING))
2585                 goto bypass;
2586
2587         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2588                 goto nomem;
2589
2590         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2591                 goto nomem;
2592
2593         nr_reclaimed = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2594
2595         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2596                 goto retry;
2597
2598         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2599                 goto nomem;
2600         /*
2601          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2602          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2603          * before killing the task.
2604          *
2605          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2606          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2607          * to regular pages anyway in case of failure.
2608          */
2609         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2610                 goto retry;
2611         /*
2612          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2613          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2614          */
2615         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2616                 goto retry;
2617
2618         if (nr_retries--)
2619                 goto retry;
2620
2621         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2622                 goto bypass;
2623
2624         if (fatal_signal_pending(current))
2625                 goto bypass;
2626
2627         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2628 nomem:
2629         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2630                 return -ENOMEM;
2631 bypass:
2632         return -EINTR;
2633
2634 done_restock:
2635         if (batch > nr_pages)
2636                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2637 done:
2638         return ret;
2639 }
2640
2641 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2642 {
2643         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2644
2645         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2646                 return;
2647
2648         res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2649         if (do_swap_account)
2650                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2651 }
2652
2653 /*
2654  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2655  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2656  */
2657 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2658                                         unsigned int nr_pages)
2659 {
2660         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2661
2662         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2663                 return;
2664
2665         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2666         if (do_swap_account)
2667                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2668                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2669 }
2670
2671 /*
2672  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2673  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
2674  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
2675  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
2676  */
2677 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2678 {
2679         /* ID 0 is unused ID */
2680         if (!id)
2681                 return NULL;
2682         return mem_cgroup_from_id(id);
2683 }
2684
2685 /*
2686  * try_get_mem_cgroup_from_page - look up page's memcg association
2687  * @page: the page
2688  *
2689  * Look up, get a css reference, and return the memcg that owns @page.
2690  *
2691  * The page must be locked to prevent racing with swap-in and page
2692  * cache charges.  If coming from an unlocked page table, the caller
2693  * must ensure the page is on the LRU or this can race with charging.
2694  */
2695 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2696 {
2697         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2698         struct page_cgroup *pc;
2699         unsigned short id;
2700         swp_entry_t ent;
2701
2702         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2703
2704         pc = lookup_page_cgroup(page);
2705         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2706                 memcg = pc->mem_cgroup;
2707                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2708                         memcg = NULL;
2709         } else if (PageSwapCache(page)) {
2710                 ent.val = page_private(page);
2711                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2712                 rcu_read_lock();
2713                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2714                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2715                         memcg = NULL;
2716                 rcu_read_unlock();
2717         }
2718         return memcg;
2719 }
2720
2721 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2722 {
2723         struct zone *zone = page_zone(page);
2724
2725         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2726         if (PageLRU(page)) {
2727                 struct lruvec *lruvec;
2728
2729                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2730                 ClearPageLRU(page);
2731                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2732                 *isolated = 1;
2733         } else
2734                 *isolated = 0;
2735 }
2736
2737 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2738 {
2739         struct zone *zone = page_zone(page);
2740
2741         if (isolated) {
2742                 struct lruvec *lruvec;
2743
2744                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2745                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2746                 SetPageLRU(page);
2747                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2748         }
2749         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2750 }
2751
2752 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2753                           bool lrucare)
2754 {
2755         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2756         int isolated;
2757
2758         VM_BUG_ON_PAGE(PageCgroupUsed(pc), page);
2759         /*
2760          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2761          * accessed by any other context at this point.
2762          */
2763
2764         /*
2765          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2766          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2767          */
2768         if (lrucare)
2769                 lock_page_lru(page, &isolated);
2770
2771         /*
2772          * Nobody should be changing or seriously looking at
2773          * pc->mem_cgroup and pc->flags at this point:
2774          *
2775          * - the page is uncharged
2776          *
2777          * - the page is off-LRU
2778          *
2779          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2780          *   a locked page table
2781          *
2782          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2783          *   have the page locked
2784          */
2785         pc->mem_cgroup = memcg;
2786         pc->flags = PCG_USED | PCG_MEM | (do_swap_account ? PCG_MEMSW : 0);
2787
2788         if (lrucare)
2789                 unlock_page_lru(page, isolated);
2790 }
2791
2792 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2793
2794 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2795 /*
2796  * The memcg_slab_mutex is held whenever a per memcg kmem cache is created or
2797  * destroyed. It protects memcg_caches arrays and memcg_slab_caches lists.
2798  */
2799 static DEFINE_MUTEX(memcg_slab_mutex);
2800
2801 static DEFINE_MUTEX(activate_kmem_mutex);
2802
2803 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2804 {
2805         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
2806                 memcg_kmem_is_active(memcg);
2807 }
2808
2809 /*
2810  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2811  * in the memcg_cache_params struct.
2812  */
2813 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2814 {
2815         struct kmem_cache *cachep;
2816
2817         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2818         cachep = p->root_cache;
2819         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2820 }
2821
2822 #ifdef CONFIG_SLABINFO
2823 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
2824 {
2825         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
2826         struct memcg_cache_params *params;
2827
2828         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
2829                 return -EIO;
2830
2831         print_slabinfo_header(m);
2832
2833         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2834         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
2835                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
2836         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2837
2838         return 0;
2839 }
2840 #endif
2841
2842 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
2843 {
2844         struct res_counter *fail_res;
2845         int ret = 0;
2846
2847         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
2848         if (ret)
2849                 return ret;
2850
2851         ret = try_charge(memcg, gfp, size >> PAGE_SHIFT);
2852         if (ret == -EINTR)  {
2853                 /*
2854                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2855                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2856                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2857                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2858                  * perspective, the cache has already been selected, by
2859                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2860                  * our minds.
2861                  *
2862                  * This condition will only trigger if the task entered
2863                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2864                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2865                  * when the allocation triggers should have been already
2866                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2867                  */
2868                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
2869                 if (do_swap_account)
2870                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
2871                                                   &fail_res);
2872                 ret = 0;
2873         } else if (ret)
2874                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
2875
2876         return ret;
2877 }
2878
2879 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
2880 {
2881         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
2882         if (do_swap_account)
2883                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
2884
2885         /* Not down to 0 */
2886         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
2887                 return;
2888
2889         /*
2890          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
2891          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
2892          * outliving the memcg existence.
2893          *
2894          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
2895          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
2896          */
2897         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
2898                 css_put(&memcg->css);
2899 }
2900
2901 /*
2902  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2903  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2904  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2905  */
2906 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2907 {
2908         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2909 }
2910
2911 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2912 {
2913         int id, size;
2914         int err;
2915
2916         id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
2917                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2918         if (id < 0)
2919                 return id;
2920
2921         if (id < memcg_limited_groups_array_size)
2922                 return id;
2923
2924         /*
2925          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2926          * so we have to grow them.
2927          */
2928
2929         size = 2 * (id + 1);
2930         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2931                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2932         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2933                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2934
2935         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2936         err = memcg_update_all_caches(size);
2937         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2938
2939         if (err) {
2940                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2941                 return err;
2942         }
2943         return id;
2944 }
2945
2946 static void memcg_free_cache_id(int id)
2947 {
2948         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2949 }
2950
2951 /*
2952  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
2953  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
2954  * calling this.
2955  */
2956 void memcg_update_array_size(int num)
2957 {
2958         memcg_limited_groups_array_size = num;
2959 }
2960
2961 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
2962 {
2963         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
2964         struct memcg_cache_params *new_params;
2965         size_t size;
2966         int i;
2967
2968         VM_BUG_ON(!is_root_cache(s));
2969
2970         size = num_groups * sizeof(void *);
2971         size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
2972
2973         new_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
2974         if (!new_params)
2975                 return -ENOMEM;
2976
2977         new_params->is_root_cache = true;
2978
2979         /*
2980          * There is the chance it will be bigger than
2981          * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
2982          * in a cache, in which case all caches updated before it, will
2983          * have a bigger array.
2984          *
2985          * But if that is the case, the data after
2986          * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
2987          */
2988         for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
2989                 if (!cur_params->memcg_caches[i])
2990                         continue;
2991                 new_params->memcg_caches[i] =
2992                         cur_params->memcg_caches[i];
2993         }
2994
2995         /*
2996          * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
2997          * then free the old one. But this is not worth the extra
2998          * pointer per-cache we'd have to have for this.
2999          *
3000          * It is not a big deal if some caches are left with a size
3001          * bigger than the others. And all updates will reset this
3002          * anyway.
3003          */
3004         rcu_assign_pointer(s->memcg_params, new_params);
3005         if (cur_params)
3006                 kfree_rcu(cur_params, rcu_head);
3007         return 0;
3008 }
3009
3010 static void memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3011                                  struct kmem_cache *root_cache)
3012 {
3013         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by
3014                                                      memcg_slab_mutex */
3015         struct kmem_cache *cachep;
3016         int id;
3017
3018         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
3019
3020         id = memcg_cache_id(memcg);
3021
3022         /*
3023          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
3024          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
3025          * create the same cache, but only one of them may succeed.
3026          */
3027         if (cache_from_memcg_idx(root_cache, id))
3028                 return;
3029
3030         cgroup_name(memcg->css.cgroup, memcg_name_buf, NAME_MAX + 1);
3031         cachep = memcg_create_kmem_cache(memcg, root_cache, memcg_name_buf);
3032         /*
3033          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
3034          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
3035          * cache.
3036          */
3037         if (!cachep)
3038                 return;
3039
3040         css_get(&memcg->css);
3041         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3042
3043         /*
3044          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
3045          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
3046          * initialized.
3047          */
3048         smp_wmb();
3049
3050         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id]);
3051         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = cachep;
3052 }
3053
3054 static void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *cachep)
3055 {
3056         struct kmem_cache *root_cache;
3057         struct mem_cgroup *memcg;
3058         int id;
3059
3060         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
3061
3062         BUG_ON(is_root_cache(cachep));
3063
3064         root_cache = cachep->memcg_params->root_cache;
3065         memcg = cachep->memcg_params->memcg;
3066         id = memcg_cache_id(memcg);
3067
3068         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] != cachep);
3069         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3070
3071         list_del(&cachep->memcg_params->list);
3072
3073         kmem_cache_destroy(cachep);
3074
3075         /* drop the reference taken in memcg_register_cache */
3076         css_put(&memcg->css);
3077 }
3078
3079 /*
3080  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3081  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3082  * enqueing new caches to be created.
3083  *
3084  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3085  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3086  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3087  * objects during debug.
3088  *
3089  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3090  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3091  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3092  * cache again, failing at the same point.
3093  *
3094  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3095  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3096  * inside the following two functions.
3097  */
3098 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3099 {
3100         VM_BUG_ON(!current->mm);
3101         current->memcg_kmem_skip_account++;
3102 }
3103
3104 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3105 {
3106         VM_BUG_ON(!current->mm);
3107         current->memcg_kmem_skip_account--;
3108 }
3109
3110 int __memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
3111 {
3112         struct kmem_cache *c;
3113         int i, failed = 0;
3114
3115         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3116         for_each_memcg_cache_index(i) {
3117                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3118                 if (!c)
3119                         continue;
3120
3121                 memcg_unregister_cache(c);
3122
3123                 if (cache_from_memcg_idx(s, i))
3124                         failed++;
3125         }
3126         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3127         return failed;
3128 }
3129
3130 static void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3131 {
3132         struct kmem_cache *cachep;
3133         struct memcg_cache_params *params, *tmp;
3134
3135         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3136                 return;
3137
3138         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3139         list_for_each_entry_safe(params, tmp, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3140                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3141                 kmem_cache_shrink(cachep);
3142                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
3143                         memcg_unregister_cache(cachep);
3144         }
3145         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3146 }
3147
3148 struct memcg_register_cache_work {
3149         struct mem_cgroup *memcg;
3150         struct kmem_cache *cachep;
3151         struct work_struct work;
3152 };
3153
3154 static void memcg_register_cache_func(struct work_struct *w)
3155 {
3156         struct memcg_register_cache_work *cw =
3157                 container_of(w, struct memcg_register_cache_work, work);
3158         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
3159         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
3160
3161         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3162         memcg_register_cache(memcg, cachep);
3163         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3164
3165         css_put(&memcg->css);
3166         kfree(cw);
3167 }
3168
3169 /*
3170  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3171  */
3172 static void __memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3173                                             struct kmem_cache *cachep)
3174 {
3175         struct memcg_register_cache_work *cw;
3176
3177         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
3178         if (cw == NULL) {
3179                 css_put(&memcg->css);
3180                 return;
3181         }
3182
3183         cw->memcg = memcg;
3184         cw->cachep = cachep;
3185
3186         INIT_WORK(&cw->work, memcg_register_cache_func);
3187         schedule_work(&cw->work);
3188 }
3189
3190 static void memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3191                                           struct kmem_cache *cachep)
3192 {
3193         /*
3194          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3195          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3196          * in __memcg_schedule_register_cache will recurse.
3197          *
3198          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3199          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3200          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3201          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3202          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3203          */
3204         memcg_stop_kmem_account();
3205         __memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
3206         memcg_resume_kmem_account();
3207 }
3208
3209 int __memcg_charge_slab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp, int order)
3210 {
3211         int res;
3212
3213         res = memcg_charge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, gfp,
3214                                 PAGE_SIZE << order);
3215         if (!res)
3216                 atomic_add(1 << order, &cachep->memcg_params->nr_pages);
3217         return res;
3218 }
3219
3220 void __memcg_uncharge_slab(struct kmem_cache *cachep, int order)
3221 {
3222         memcg_uncharge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, PAGE_SIZE << order);
3223         atomic_sub(1 << order, &cachep->memcg_params->nr_pages);
3224 }
3225
3226 /*
3227  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3228  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3229  *
3230  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3231  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3232  * in a workqueue.
3233  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3234  * the original cache.
3235  *
3236  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3237  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3238  */
3239 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3240                                           gfp_t gfp)
3241 {
3242         struct mem_cgroup *memcg;
3243         struct kmem_cache *memcg_cachep;
3244
3245         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3246         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3247
3248         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3249                 return cachep;
3250
3251         rcu_read_lock();
3252         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3253
3254         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3255                 goto out;
3256
3257         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
3258         if (likely(memcg_cachep)) {
3259                 cachep = memcg_cachep;
3260                 goto out;
3261         }
3262
3263         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3264         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
3265                 goto out;
3266         rcu_read_unlock();
3267
3268         /*
3269          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3270          * context), we could be be predictable and return right away.
3271          * This would guarantee that the allocation being performed
3272          * already belongs in the new cache.
3273          *
3274          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3275          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3276          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
3277          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
3278          * defer everything.
3279          */
3280         memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
3281         return cachep;
3282 out:
3283         rcu_read_unlock();
3284         return cachep;
3285 }
3286
3287 /*
3288  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3289  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3290  * need a further commit step to do the final arrangements.
3291  *
3292  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3293  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3294  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3295  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3296  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3297  * the compiled-out case as well.
3298  *
3299  * Returning true means the allocation is possible.
3300  */
3301 bool
3302 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3303 {
3304         struct mem_cgroup *memcg;
3305         int ret;
3306
3307         *_memcg = NULL;
3308
3309         /*
3310          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3311          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3312          * check here, since direct calls to the page allocator that are
3313          * accounted to kmemcg (alloc_kmem_pages and friends) only happen
3314          * outside memcg core. We are mostly concerned with cache allocations,
3315          * and by having this test at memcg_kmem_get_cache, we are already able
3316          * to relay the allocation to the root cache and bypass the memcg cache
3317          * altogether.
3318          *
3319          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3320          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3321          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3322          * the SLUB allocator:
3323          *
3324          *      memcg_stop_kmem_account();
3325          *      kmalloc(<large_number>)
3326          *      memcg_resume_kmem_account();
3327          *
3328          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3329          * since it will drive us directly to this function without passing
3330          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3331          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3332          * cache arrays. We bring this test here.
3333          */
3334         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3335                 return true;
3336
3337         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3338
3339         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3340                 css_put(&memcg->css);
3341                 return true;
3342         }
3343
3344         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3345         if (!ret)
3346                 *_memcg = memcg;
3347
3348         css_put(&memcg->css);
3349         return (ret == 0);
3350 }
3351
3352 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3353                               int order)
3354 {
3355         struct page_cgroup *pc;
3356
3357         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3358
3359         /* The page allocation failed. Revert */
3360         if (!page) {
3361                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3362                 return;
3363         }
3364         /*
3365          * The page is freshly allocated and not visible to any
3366          * outside callers yet.  Set up pc non-atomically.
3367          */
3368         pc = lookup_page_cgroup(page);
3369         pc->mem_cgroup = memcg;
3370         pc->flags = PCG_USED;
3371 }
3372
3373 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3374 {
3375         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3376         struct page_cgroup *pc;
3377
3378
3379         pc = lookup_page_cgroup(page);
3380         if (!PageCgroupUsed(pc))
3381                 return;
3382
3383         memcg = pc->mem_cgroup;
3384         pc->flags = 0;
3385
3386         /*
3387          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3388          * is a valid allocation
3389          */
3390         if (!memcg)
3391                 return;
3392
3393         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3394         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3395 }
3396 #else
3397 static inline void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3398 {
3399 }
3400 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3401
3402 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3403
3404 /*
3405  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3406  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3407  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3408  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3409  */
3410 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3411 {
3412         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3413         struct page_cgroup *pc;
3414         struct mem_cgroup *memcg;
3415         int i;
3416
3417         if (mem_cgroup_disabled())
3418                 return;
3419
3420         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3421         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3422                 pc = head_pc + i;
3423                 pc->mem_cgroup = memcg;
3424                 pc->flags = head_pc->flags;
3425         }
3426         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3427                        HPAGE_PMD_NR);
3428 }
3429 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3430
3431 /**
3432  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3433  * @page: the page
3434  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3435  * @pc: page_cgroup of the page.
3436  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3437  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3438  *
3439  * The caller must confirm following.
3440  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3441  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3442  *
3443  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3444  * from old cgroup.
3445  */
3446 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3447                                    unsigned int nr_pages,
3448                                    struct page_cgroup *pc,
3449                                    struct mem_cgroup *from,
3450                                    struct mem_cgroup *to)
3451 {
3452         unsigned long flags;
3453         int ret;
3454
3455         VM_BUG_ON(from == to);
3456         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3457         /*
3458          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3459          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3460          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3461          * hold it.
3462          */
3463         ret = -EBUSY;
3464         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3465                 goto out;
3466
3467         /*
3468          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at pc->mem_cgroup
3469          * of its source page while we change it: page migration takes
3470          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
3471          */
3472         if (!trylock_page(page))
3473                 goto out;
3474
3475         ret = -EINVAL;
3476         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3477                 goto out_unlock;
3478
3479         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3480
3481         if (!PageAnon(page) && page_mapped(page)) {
3482                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3483                                nr_pages);
3484                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3485                                nr_pages);
3486         }
3487
3488         if (PageWriteback(page)) {
3489                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3490                                nr_pages);
3491                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3492                                nr_pages);
3493         }
3494
3495         /*
3496          * It is safe to change pc->mem_cgroup here because the page
3497          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
3498          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
3499          */
3500
3501         /* caller should have done css_get */
3502         pc->mem_cgroup = to;
3503         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3504         ret = 0;
3505
3506         local_irq_disable();
3507         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
3508         memcg_check_events(to, page);
3509         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
3510         memcg_check_events(from, page);
3511         local_irq_enable();
3512 out_unlock:
3513         unlock_page(page);
3514 out:
3515         return ret;
3516 }
3517
3518 /**
3519  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3520  * @page: the page to move
3521  * @pc: page_cgroup of the page
3522  * @child: page's cgroup
3523  *
3524  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3525  * parent (aka use_hierarchy==0).
3526  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3527  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3528  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3529  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3530  * on the next attempt and the call should be retried later.
3531  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3532  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3533  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3534  * LRU or vanish.
3535  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3536  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3537  * disappear in the next attempt.
3538  */
3539 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3540                                   struct page_cgroup *pc,
3541                                   struct mem_cgroup *child)
3542 {
3543         struct mem_cgroup *parent;
3544         unsigned int nr_pages;
3545         unsigned long uninitialized_var(flags);
3546         int ret;
3547
3548         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3549
3550         ret = -EBUSY;
3551         if (!get_page_unless_zero(page))
3552                 goto out;
3553         if (isolate_lru_page(page))
3554                 goto put;
3555
3556         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3557
3558         parent = parent_mem_cgroup(child);
3559         /*
3560          * If no parent, move charges to root cgroup.
3561          */
3562         if (!parent)
3563                 parent = root_mem_cgroup;
3564
3565         if (nr_pages > 1) {
3566                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3567                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3568         }
3569
3570         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3571                                 pc, child, parent);
3572         if (!ret)
3573                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3574
3575         if (nr_pages > 1)
3576                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3577         putback_lru_page(page);
3578 put:
3579         put_page(page);
3580 out:
3581         return ret;
3582 }
3583
3584 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3585 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
3586                                          bool charge)
3587 {
3588         int val = (charge) ? 1 : -1;
3589         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
3590 }
3591
3592 /**
3593  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3594  * @entry: swap entry to be moved
3595  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3596  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3597  *
3598  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3599  * as the mem_cgroup's id of @from.
3600  *
3601  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3602  *
3603  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3604  * both res and memsw, and called css_get().
3605  */
3606 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3607                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3608 {
3609         unsigned short old_id, new_id;
3610
3611         old_id = mem_cgroup_id(from);
3612         new_id = mem_cgroup_id(to);
3613
3614         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3615                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3616                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3617                 /*
3618                  * This function is only called from task migration context now.
3619                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3620                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3621                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
3622                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
3623                  * refcount of @to might be decreased to 0.
3624                  *
3625                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
3626                  * alive, so we can just call css_get().
3627                  */
3628                 css_get(&to->css);
3629                 return 0;
3630         }
3631         return -EINVAL;
3632 }
3633 #else
3634 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3635                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3636 {
3637         return -EINVAL;
3638 }
3639 #endif
3640
3641 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3642 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3643 {
3644         struct page_cgroup *pc;
3645
3646         pc = lookup_page_cgroup(page);
3647         /*
3648          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3649          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3650          * or when mem_cgroup_disabled().
3651          */
3652         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3653                 return pc;
3654         return NULL;
3655 }
3656
3657 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3658 {
3659         if (mem_cgroup_disabled())
3660                 return false;
3661
3662         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3663 }
3664
3665 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3666 {
3667         struct page_cgroup *pc;
3668
3669         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3670         if (pc) {
3671                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3672                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3673         }
3674 }
3675 #endif
3676
3677 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3678                                 unsigned long long val)
3679 {
3680         int retry_count;
3681         u64 memswlimit, memlimit;
3682         int ret = 0;
3683         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3684         u64 curusage, oldusage;
3685         int enlarge;
3686
3687         /*
3688          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3689          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3690          * of # of children which we should visit in this loop.
3691          */
3692         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3693
3694         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3695
3696         enlarge = 0;
3697         while (retry_count) {
3698                 if (signal_pending(current)) {
3699                         ret = -EINTR;
3700                         break;
3701                 }
3702                 /*
3703                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3704                  * open coded manner. You see what this really does.
3705                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3706                  */
3707                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3708                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3709                 if (memswlimit < val) {
3710                         ret = -EINVAL;
3711                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3712                         break;
3713                 }
3714
3715                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3716                 if (memlimit < val)
3717                         enlarge = 1;
3718
3719                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3720                 if (!ret) {
3721                         if (memswlimit == val)
3722                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3723                         else
3724                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3725                 }
3726                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3727
3728                 if (!ret)
3729                         break;
3730
3731                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3732                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3733                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3734                 /* Usage is reduced ? */
3735                 if (curusage >= oldusage)
3736                         retry_count--;
3737                 else
3738                         oldusage = curusage;
3739         }
3740         if (!ret && enlarge)
3741                 memcg_oom_recover(memcg);
3742
3743         return ret;
3744 }
3745
3746 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3747                                         unsigned long long val)
3748 {
3749         int retry_count;
3750         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3751         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3752         int ret = -EBUSY;
3753         int enlarge = 0;
3754
3755         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3756         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3757         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3758         while (retry_count) {
3759                 if (signal_pending(current)) {
3760                         ret = -EINTR;
3761                         break;
3762                 }
3763                 /*
3764                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3765                  * open coded manner. You see what this really does.
3766                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3767                  */
3768                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3769                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3770                 if (memlimit > val) {
3771                         ret = -EINVAL;
3772                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3773                         break;
3774                 }
3775                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3776                 if (memswlimit < val)
3777                         enlarge = 1;
3778                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3779                 if (!ret) {
3780                         if (memlimit == val)
3781                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3782                         else
3783                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3784                 }
3785                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3786
3787                 if (!ret)
3788                         break;
3789
3790                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3791                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3792                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3793                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3794                 /* Usage is reduced ? */
3795                 if (curusage >= oldusage)
3796                         retry_count--;
3797                 else
3798                         oldusage = curusage;
3799         }
3800         if (!ret && enlarge)
3801                 memcg_oom_recover(memcg);
3802         return ret;
3803 }
3804
3805 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3806                                             gfp_t gfp_mask,
3807                                             unsigned long *total_scanned)
3808 {
3809         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3810         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3811         unsigned long reclaimed;
3812         int loop = 0;
3813         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3814         unsigned long long excess;
3815         unsigned long nr_scanned;
3816
3817         if (order > 0)
3818                 return 0;
3819
3820         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3821         /*
3822          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3823          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3824          * pressure
3825          */
3826         do {
3827                 if (next_mz)
3828                         mz = next_mz;
3829                 else
3830                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3831                 if (!mz)
3832                         break;
3833
3834                 nr_scanned = 0;
3835                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3836                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3837                 nr_reclaimed += reclaimed;
3838                 *total_scanned += nr_scanned;
3839                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3840
3841                 /*
3842                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3843                  * it is time to move on to the next cgroup
3844                  */
3845                 next_mz = NULL;
3846                 if (!reclaimed) {
3847                         do {
3848                                 /*
3849                                  * Loop until we find yet another one.
3850                                  *
3851                                  * By the time we get the soft_limit lock
3852                                  * again, someone might have aded the
3853                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3854                                  * make sure we get a different mem.
3855                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3856                                  * NULL if no other cgroup is present on
3857                                  * the tree
3858                                  */
3859                                 next_mz =
3860                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3861                                 if (next_mz == mz)
3862                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
3863                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3864                                         break;
3865                         } while (1);
3866                 }
3867                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3868                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
3869                 /*
3870                  * One school of thought says that we should not add
3871                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3872                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3873                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3874                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3875                  * term TODO.
3876                  */
3877                 /* If excess == 0, no tree ops */
3878                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3879                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3880                 css_put(&mz->memcg->css);
3881                 loop++;
3882                 /*
3883                  * Could not reclaim anything and there are no more
3884                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3885                  * reclaiming anything.
3886                  */
3887                 if (!nr_reclaimed &&
3888                         (next_mz == NULL ||
3889                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3890                         break;
3891         } while (!nr_reclaimed);
3892         if (next_mz)
3893                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3894         return nr_reclaimed;
3895 }
3896
3897 /**
3898  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
3899  * @memcg: group to clear
3900  * @node: NUMA node
3901  * @zid: zone id
3902  * @lru: lru to to clear
3903  *
3904  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
3905  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
3906  * group.
3907  */
3908 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3909                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3910 {
3911         struct lruvec *lruvec;
3912         unsigned long flags;
3913         struct list_head *list;
3914         struct page *busy;
3915         struct zone *zone;
3916
3917         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3918         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
3919         list = &lruvec->lists[lru];
3920
3921         busy = NULL;
3922         do {
3923                 struct page_cgroup *pc;
3924                 struct page *page;
3925
3926                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3927                 if (list_empty(list)) {
3928                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3929                         break;
3930                 }
3931                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3932                 if (busy == page) {
3933                         list_move(&page->lru, list);
3934                         busy = NULL;
3935                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3936                         continue;
3937                 }
3938                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3939
3940                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3941
3942                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
3943                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3944                         busy = page;
3945                 } else
3946                         busy = NULL;
3947                 cond_resched();
3948         } while (!list_empty(list));
3949 }
3950
3951 /*
3952  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
3953  * all the charges and pages to the parent.
3954  * This enables deleting this mem_cgroup.
3955  *
3956  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
3957  */
3958 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
3959 {
3960         int node, zid;
3961         u64 usage;
3962
3963         do {
3964                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3965                 lru_add_drain_all();
3966                 drain_all_stock_sync(memcg);
3967                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3968                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
3969                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3970                                 enum lru_list lru;
3971                                 for_each_lru(lru) {
3972                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3973                                                         node, zid, lru);
3974                                 }
3975                         }
3976                 }
3977                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3978                 memcg_oom_recover(memcg);
3979                 cond_resched();
3980
3981                 /*
3982                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
3983                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
3984                  * expect their value to drop to 0 here.
3985                  * Having res filled up with kmem only is enough.
3986                  *
3987                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
3988                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
3989                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
3990                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
3991                  * charge before adding to the LRU.
3992                  */
3993                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
3994                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
3995         } while (usage > 0);
3996 }
3997
3998 /*
3999  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
4000  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
4001  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
4002  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
4003  */
4004 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
4005 {
4006         bool ret;
4007
4008         /*
4009          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
4010          * it prevents a new child from being initialized based on this
4011          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
4012          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
4013          */
4014         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
4015
4016         rcu_read_lock();
4017         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
4018         rcu_read_unlock();
4019         return ret;
4020 }
4021
4022 /*
4023  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
4024  * the rest to the parent.
4025  *
4026  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
4027  */
4028 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
4029 {
4030         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4031
4032         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
4033         lru_add_drain_all();
4034         /* try to free all pages in this cgroup */
4035         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
4036                 int progress;
4037
4038                 if (signal_pending(current))
4039                         return -EINTR;
4040
4041                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
4042                                                 false);
4043                 if (!progress) {
4044                         nr_retries--;
4045                         /* maybe some writeback is necessary */
4046                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
4047                 }
4048
4049         }
4050
4051         return 0;
4052 }
4053
4054 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
4055                                             char *buf, size_t nbytes,
4056                                             loff_t off)
4057 {
4058         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4059
4060         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
4061                 return -EINVAL;
4062         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
4063 }
4064
4065 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4066                                      struct cftype *cft)
4067 {
4068         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
4069 }
4070
4071 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4072                                       struct cftype *cft, u64 val)
4073 {
4074         int retval = 0;
4075         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4076         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
4077
4078         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4079
4080         if (memcg->use_hierarchy == val)
4081                 goto out;
4082
4083         /*
4084          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
4085          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
4086          * occur, provided the current cgroup has no children.
4087          *
4088          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
4089          * set if there are no children.
4090          */
4091         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
4092                                 (val == 1 || val == 0)) {
4093                 if (!memcg_has_children(memcg))
4094                         memcg->use_hierarchy = val;
4095                 else
4096                         retval = -EBUSY;
4097         } else
4098                 retval = -EINVAL;
4099
4100 out:
4101         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4102
4103         return retval;
4104 }
4105
4106 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
4107                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
4108 {
4109         struct mem_cgroup *iter;
4110         long val = 0;
4111
4112         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
4113         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4114                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
4115
4116         if (val < 0) /* race ? */
4117                 val = 0;
4118         return val;
4119 }
4120
4121 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4122 {
4123         u64 val;
4124
4125         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
4126                 if (!swap)
4127                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4128                 else
4129                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4130         }
4131
4132         /*
4133          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
4134          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
4135          */
4136         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4137         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4138
4139         if (swap)
4140                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
4141
4142         return val << PAGE_SHIFT;
4143 }
4144
4145
4146 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
4147                                struct cftype *cft)
4148 {
4149         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4150         enum res_type type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4151         int name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
4152
4153         switch (type) {
4154         case _MEM:
4155                 if (name == RES_USAGE)
4156                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
4157                 return res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
4158         case _MEMSWAP:
4159                 if (name == RES_USAGE)
4160                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
4161                 return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
4162         case _KMEM:
4163                 return res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
4164                 break;
4165         default:
4166                 BUG();
4167         }
4168 }
4169
4170 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4171 /* should be called with activate_kmem_mutex held */
4172 static int __memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
4173                                  unsigned long long limit)
4174 {
4175         int err = 0;
4176         int memcg_id;
4177
4178         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
4179                 return 0;
4180
4181         /*
4182          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
4183          * cgroups so let's stop accounting here.
4184          */
4185         memcg_stop_kmem_account();
4186
4187         /*
4188          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
4189          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
4190          * already joined.
4191          *
4192          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
4193          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
4194          * place, which makes the value quite meaningless.
4195          *
4196          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
4197          * of course permitted.
4198          */
4199         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4200         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
4201             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
4202                 err = -EBUSY;
4203         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4204         if (err)
4205                 goto out;
4206
4207         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
4208         if (memcg_id < 0) {
4209                 err = memcg_id;
4210                 goto out;
4211         }
4212
4213         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
4214         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
4215
4216         /*
4217          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
4218          * active bit set yet, so this should succeed.
4219          */
4220         err = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, limit);
4221         VM_BUG_ON(err);
4222
4223         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
4224         /*
4225          * Setting the active bit after enabling static branching will
4226          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
4227          * patched.
4228          */
4229         memcg_kmem_set_active(memcg);
4230 out:
4231         memcg_resume_kmem_account();
4232         return err;
4233 }
4234
4235 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
4236                                unsigned long long limit)
4237 {
4238         int ret;
4239
4240         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
4241         ret = __memcg_activate_kmem(memcg, limit);
4242         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
4243         return ret;
4244 }
4245
4246 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4247                                    unsigned long long val)
4248 {
4249         int ret;
4250
4251         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
4252                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, val);
4253         else
4254                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
4255         return ret;
4256 }
4257
4258 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4259 {
4260         int ret = 0;
4261         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4262
4263         if (!parent)
4264                 return 0;
4265
4266         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
4267         /*
4268          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
4269          * after this point, because it has at least one child already.
4270          */
4271         if (memcg_kmem_is_active(parent))
4272                 ret = __memcg_activate_kmem(memcg, RES_COUNTER_MAX);
4273         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
4274         return ret;
4275 }
4276 #else
4277 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4278                                    unsigned long long val)
4279 {
4280         return -EINVAL;
4281 }
4282 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
4283
4284 /*
4285  * The user of this function is...
4286  * RES_LIMIT.
4287  */
4288 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
4289                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4290 {
4291         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4292         enum res_type type;
4293         int name;
4294         unsigned long long val;
4295         int ret;
4296
4297         buf = strstrip(buf);
4298         type = MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private);
4299         name = MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private);
4300
4301         switch (name) {
4302         case RES_LIMIT:
4303                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
4304                         ret = -EINVAL;
4305                         break;
4306                 }
4307                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
4308                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buf, &val);
4309                 if (ret)
4310                         break;
4311                 if (type == _MEM)
4312                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
4313                 else if (type == _MEMSWAP)
4314                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
4315                 else if (type == _KMEM)
4316                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, val);
4317                 else
4318                         return -EINVAL;
4319                 break;
4320         case RES_SOFT_LIMIT:
4321                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buf, &val);
4322                 if (ret)
4323                         break;
4324                 /*
4325                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
4326                  * of semantics, for now, we support soft limits for
4327                  * control without swap
4328                  */
4329                 if (type == _MEM)
4330                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
4331                 else
4332                         ret = -EINVAL;
4333                 break;
4334         default:
4335                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
4336                 break;
4337         }
4338         return ret ?: nbytes;
4339 }
4340
4341 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4342                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
4343 {
4344         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
4345
4346         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4347         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4348         if (!memcg->use_hierarchy)
4349                 goto out;
4350
4351         while (memcg->css.parent) {
4352                 memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
4353                 if (!memcg->use_hierarchy)
4354                         break;
4355                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4356                 min_limit = min(min_limit, tmp);
4357                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4358                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
4359         }
4360 out:
4361         *mem_limit = min_limit;
4362         *memsw_limit = min_memsw_limit;
4363 }
4364
4365 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
4366                                 size_t nbytes, loff_t off)
4367 {
4368         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4369         int name;
4370         enum res_type type;
4371
4372         type = MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private);
4373         name = MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private);
4374
4375         switch (name) {
4376         case RES_MAX_USAGE:
4377                 if (type == _MEM)
4378                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
4379                 else if (type == _MEMSWAP)
4380                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
4381                 else if (type == _KMEM)
4382                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
4383                 else
4384                         return -EINVAL;
4385                 break;
4386         case RES_FAILCNT:
4387                 if (type == _MEM)
4388                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
4389                 else if (type == _MEMSWAP)
4390                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
4391                 else if (type == _KMEM)
4392                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
4393                 else
4394                         return -EINVAL;
4395                 break;
4396         }
4397
4398         return nbytes;
4399 }
4400
4401 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4402                                         struct cftype *cft)
4403 {
4404         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
4405 }
4406
4407 #ifdef CONFIG_MMU
4408 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4409                                         struct cftype *cft, u64 val)
4410 {
4411         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4412
4413         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
4414                 return -EINVAL;
4415
4416         /*
4417          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
4418          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
4419          * on with stale data. This means that changes to this value will only
4420          * affect task migrations starting after the change.
4421          */
4422         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4423         return 0;
4424 }
4425 #else
4426 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4427                                         struct cftype *cft, u64 val)
4428 {
4429         return -ENOSYS;
4430 }
4431 #endif
4432
4433 #ifdef CONFIG_NUMA
4434 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
4435 {
4436         struct numa_stat {
4437                 const char *name;
4438                 unsigned int lru_mask;
4439         };
4440
4441         static const struct numa_stat stats[] = {
4442                 { "total", LRU_ALL },
4443                 { "file", LRU_ALL_FILE },
4444                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
4445                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
4446         };
4447         const struct numa_stat *stat;
4448         int nid;
4449         unsigned long nr;
4450         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
4451
4452         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
4453                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
4454                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
4455                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
4456                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4457                                                           stat->lru_mask);
4458                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
4459                 }
4460                 seq_putc(m, '\n');
4461         }
4462
4463         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
4464                 struct mem_cgroup *iter;
4465
4466                 nr = 0;
4467                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4468                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
4469                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
4470                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
4471                         nr = 0;
4472                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4473                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
4474                                         iter, nid, stat->lru_mask);
4475                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
4476                 }
4477                 seq_putc(m, '\n');
4478         }
4479
4480         return 0;
4481 }
4482 #endif /* CONFIG_NUMA */
4483
4484 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
4485 {
4486         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
4487 }
4488
4489 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
4490 {
4491         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
4492         struct mem_cgroup *mi;
4493         unsigned int i;
4494
4495         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4496                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4497                         continue;
4498                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
4499                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
4500         }
4501
4502         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
4503                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
4504                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
4505
4506         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4507                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
4508                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
4509
4510         /* Hierarchical information */
4511         {
4512                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4513                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
4514                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
4515                 if (do_swap_account)
4516                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
4517                                    memsw_limit);
4518         }
4519
4520         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4521                 long long val = 0;
4522
4523                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4524                         continue;
4525                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4526                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
4527                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
4528         }
4529
4530         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
4531                 unsigned long long val = 0;
4532
4533                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4534                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
4535                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
4536                            mem_cgroup_events_names[i], val);
4537         }
4538
4539         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
4540                 unsigned long long val = 0;
4541
4542                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4543                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
4544                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
4545         }
4546
4547 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4548         {
4549                 int nid, zid;
4550                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4551                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
4552                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4553                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4554
4555                 for_each_online_node(nid)
4556                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4557                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
4558                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
4559
4560                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
4561                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
4562                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
4563                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
4564                         }
4565                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
4566                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
4567                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
4568                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
4569         }
4570 #endif
4571
4572         return 0;
4573 }
4574
4575 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4576                                       struct cftype *cft)
4577 {
4578         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4579
4580         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4581 }
4582
4583 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4584                                        struct cftype *cft, u64 val)
4585 {
4586         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4587
4588         if (val > 100)
4589                 return -EINVAL;
4590
4591         if (css->parent)
4592                 memcg->swappiness = val;
4593         else
4594                 vm_swappiness = val;
4595
4596         return 0;
4597 }
4598
4599 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4600 {
4601         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4602         u64 usage;
4603         int i;
4604
4605         rcu_read_lock();
4606         if (!swap)
4607                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4608         else
4609                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4610
4611         if (!t)
4612                 goto unlock;
4613
4614         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4615
4616         /*
4617          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4618          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4619          * call of __mem_cgroup_threshold().
4620          */
4621         i = t->current_threshold;
4622
4623         /*
4624          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4625          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4626          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4627          * only one element of the array here.
4628          */
4629         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4630                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4631
4632         /* i = current_threshold + 1 */
4633         i++;
4634
4635         /*
4636          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4637          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4638          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4639          * only one element of the array here.
4640          */
4641         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4642                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4643
4644         /* Update current_threshold */
4645         t->current_threshold = i - 1;
4646 unlock:
4647         rcu_read_unlock();
4648 }
4649
4650 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4651 {
4652         while (memcg) {
4653                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4654                 if (do_swap_account)
4655                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4656
4657                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4658         }
4659 }
4660
4661 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4662 {
4663         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4664         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4665
4666         if (_a->threshold > _b->threshold)
4667                 return 1;
4668
4669         if (_a->threshold < _b->threshold)
4670                 return -1;
4671
4672         return 0;
4673 }
4674
4675 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4676 {
4677         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4678
4679         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4680
4681         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4682                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4683
4684         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4685         return 0;
4686 }
4687
4688 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4689 {
4690         struct mem_cgroup *iter;
4691
4692         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4693                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4694 }
4695
4696 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4697         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4698 {
4699         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4700         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4701         u64 threshold, usage;
4702         int i, size, ret;
4703
4704         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4705         if (ret)
4706                 return ret;
4707
4708         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4709
4710         if (type == _MEM) {
4711                 thresholds = &memcg->thresholds;
4712                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4713         } else if (type == _MEMSWAP) {
4714                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4715                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4716         } else
4717                 BUG();
4718
4719         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4720         if (thresholds->primary)
4721                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4722
4723         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4724
4725         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4726         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4727                         GFP_KERNEL);
4728         if (!new) {
4729                 ret = -ENOMEM;
4730                 goto unlock;
4731         }
4732         new->size = size;
4733
4734         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4735         if (thresholds->primary) {
4736                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4737                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4738         }
4739
4740         /* Add new threshold */
4741         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4742         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4743
4744         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4745         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4746                         compare_thresholds, NULL);
4747
4748         /* Find current threshold */
4749         new->current_threshold = -1;
4750         for (i = 0; i < size; i++) {
4751                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4752                         /*
4753                          * new->current_threshold will not be used until
4754                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4755                          * it here.
4756                          */
4757                         ++new->current_threshold;
4758                 } else
4759                         break;
4760         }
4761
4762         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4763         kfree(thresholds->spare);
4764         thresholds->spare = thresholds->primary;
4765
4766         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4767
4768         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4769         synchronize_rcu();
4770
4771 unlock:
4772         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4773
4774         return ret;
4775 }
4776
4777 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4778         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4779 {
4780         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4781 }
4782
4783 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4784         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4785 {
4786         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4787 }
4788
4789 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4790         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4791 {
4792         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4793         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4794         u64 usage;
4795         int i, j, size;
4796
4797         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4798
4799         if (type == _MEM) {
4800                 thresholds = &memcg->thresholds;
4801                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4802         } else if (type == _MEMSWAP) {
4803                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4804                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4805         } else
4806                 BUG();
4807
4808         if (!thresholds->primary)
4809                 goto unlock;
4810
4811         /* Check if a threshold crossed before removing */
4812         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4813
4814         /* Calculate new number of threshold */
4815         size = 0;
4816         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4817                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4818                         size++;
4819         }
4820
4821         new = thresholds->spare;
4822
4823         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4824         if (!size) {
4825                 kfree(new);
4826                 new = NULL;
4827                 goto swap_buffers;
4828         }
4829
4830         new->size = size;
4831
4832         /* Copy thresholds and find current threshold */
4833         new->current_threshold = -1;
4834         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4835                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4836                         continue;
4837
4838                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4839                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4840                         /*
4841                          * new->current_threshold will not be used
4842                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4843                          * it here.
4844                          */
4845                         ++new->current_threshold;
4846                 }
4847                 j++;
4848         }
4849
4850 swap_buffers:
4851         /* Swap primary and spare array */
4852         thresholds->spare = thresholds->primary;
4853         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4854         if (!new) {
4855                 kfree(thresholds->spare);
4856                 thresholds->spare = NULL;
4857         }
4858
4859         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4860
4861         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4862         synchronize_rcu();
4863 unlock:
4864         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4865 }
4866
4867 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4868         struct eventfd_ctx *eventfd)
4869 {
4870         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4871 }
4872
4873 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4874         struct eventfd_ctx *eventfd)
4875 {
4876         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4877 }
4878
4879 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4880         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4881 {
4882         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4883
4884         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4885         if (!event)
4886                 return -ENOMEM;
4887
4888         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4889
4890         event->eventfd = eventfd;
4891         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4892
4893         /* already in OOM ? */
4894         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4895                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4896         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4897
4898         return 0;
4899 }
4900
4901 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4902         struct eventfd_ctx *eventfd)
4903 {
4904         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4905
4906         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4907
4908         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4909                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4910                         list_del(&ev->list);
4911                         kfree(ev);
4912                 }
4913         }
4914
4915         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4916 }
4917
4918 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4919 {
4920         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
4921
4922         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4923         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
4924         return 0;
4925 }
4926
4927 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4928         struct cftype *cft, u64 val)
4929 {
4930         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4931
4932         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4933         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4934                 return -EINVAL;
4935
4936         memcg->oom_kill_disable = val;
4937         if (!val)
4938                 memcg_oom_recover(memcg);
4939
4940         return 0;
4941 }
4942
4943 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4944 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4945 {
4946         int ret;
4947
4948         memcg->kmemcg_id = -1;
4949         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
4950         if (ret)
4951                 return ret;
4952
4953         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4954 }
4955
4956 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4957 {
4958         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4959 }
4960
4961 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
4962 {
4963         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
4964                 return;
4965
4966         /*
4967          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
4968          * pages, for instance, a page contain objects from various
4969          * processes. As we prevent from taking a reference for every
4970          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
4971          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
4972          *
4973          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
4974          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
4975          * reference is taken here before the group is marked dead
4976          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
4977          *
4978          * Although this might sound strange as this path is called from
4979          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0 and
4980          * shouldn't be incremented anymore (css_tryget_online() would
4981          * fail) we do not have other options because of the kmem
4982          * allocations lifetime.
4983          */
4984         css_get(&memcg->css);
4985
4986         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
4987
4988         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
4989                 return;
4990
4991         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
4992                 css_put(&memcg->css);
4993 }
4994 #else
4995 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4996 {
4997         return 0;
4998 }
4999
5000 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5001 {
5002 }
5003
5004 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5005 {
5006 }
5007 #endif
5008
5009 /*
5010  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5011  *
5012  * "cgroup.event_control" implementation.
5013  *
5014  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
5015  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
5016  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
5017  *
5018  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
5019  * possible.
5020  */
5021
5022 /*
5023  * Unregister event and free resources.
5024  *
5025  * Gets called from workqueue.
5026  */
5027 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
5028 {
5029         struct mem_cgroup_event *event =
5030                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
5031         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5032
5033         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
5034
5035         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
5036
5037         /* Notify userspace the event is going away. */
5038         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
5039
5040         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5041         kfree(event);
5042         css_put(&memcg->css);
5043 }
5044
5045 /*
5046  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
5047  *
5048  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
5049  */
5050 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
5051                             int sync, void *key)
5052 {
5053         struct mem_cgroup_event *event =
5054                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
5055         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5056         unsigned long flags = (unsigned long)key;
5057
5058         if (flags & POLLHUP) {
5059                 /*
5060                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
5061                  * can simply return knowing the other side will cleanup
5062                  * for us.
5063                  *
5064                  * We can't race against event freeing since the other
5065                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
5066                  * which we hold.
5067                  */
5068                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5069                 if (!list_empty(&event->list)) {
5070                         list_del_init(&event->list);
5071                         /*
5072                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
5073                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
5074                          */
5075                         schedule_work(&event->remove);
5076                 }
5077                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5078         }
5079
5080         return 0;
5081 }
5082
5083 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
5084                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
5085 {
5086         struct mem_cgroup_event *event =
5087                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
5088
5089         event->wqh = wqh;
5090         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
5091 }
5092
5093 /*
5094  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5095  *
5096  * Parse input and register new cgroup event handler.
5097  *
5098  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
5099  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
5100  */
5101 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
5102                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5103 {
5104         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
5105         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5106         struct mem_cgroup_event *event;
5107         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
5108         unsigned int efd, cfd;
5109         struct fd efile;
5110         struct fd cfile;
5111         const char *name;
5112         char *endp;
5113         int ret;
5114
5115         buf = strstrip(buf);
5116
5117         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5118         if (*endp != ' ')
5119                 return -EINVAL;
5120         buf = endp + 1;
5121
5122         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5123         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
5124                 return -EINVAL;
5125         buf = endp + 1;
5126
5127         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5128         if (!event)
5129                 return -ENOMEM;
5130
5131         event->memcg = memcg;
5132         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
5133         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
5134         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
5135         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
5136
5137         efile = fdget(efd);
5138         if (!efile.file) {
5139                 ret = -EBADF;
5140                 goto out_kfree;
5141         }
5142
5143         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
5144         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
5145                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
5146                 goto out_put_efile;
5147         }
5148
5149         cfile = fdget(cfd);
5150         if (!cfile.file) {
5151                 ret = -EBADF;
5152                 goto out_put_eventfd;
5153         }
5154
5155         /* the process need read permission on control file */
5156         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
5157         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
5158         if (ret < 0)
5159                 goto out_put_cfile;
5160
5161         /*
5162          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
5163          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
5164          * about these events.  The following is crude but the whole thing
5165          * is for compatibility anyway.
5166          *
5167          * DO NOT ADD NEW FILES.
5168          */
5169         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
5170
5171         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
5172                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
5173                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
5174         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
5175                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
5176                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
5177         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
5178                 event->register_event = vmpressure_register_event;
5179                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
5180         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
5181                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
5182                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
5183         } else {
5184                 ret = -EINVAL;
5185                 goto out_put_cfile;
5186         }
5187
5188         /*
5189          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
5190          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
5191          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
5192          */
5193         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
5194                                                &memory_cgrp_subsys);
5195         ret = -EINVAL;
5196         if (IS_ERR(cfile_css))
5197                 goto out_put_cfile;
5198         if (cfile_css != css) {
5199                 css_put(cfile_css);
5200                 goto out_put_cfile;
5201         }
5202
5203         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
5204         if (ret)
5205                 goto out_put_css;
5206
5207         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
5208
5209         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5210         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
5211         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5212
5213         fdput(cfile);
5214         fdput(efile);
5215
5216         return nbytes;
5217
5218 out_put_css:
5219         css_put(css);
5220 out_put_cfile:
5221         fdput(cfile);
5222 out_put_eventfd:
5223         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5224 out_put_efile:
5225         fdput(efile);
5226 out_kfree:
5227         kfree(event);
5228
5229         return ret;
5230 }
5231
5232 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
5233         {
5234                 .name = "usage_in_bytes",
5235                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
5236                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5237         },
5238         {
5239                 .name = "max_usage_in_bytes",
5240                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
5241                 .write = mem_cgroup_reset,
5242                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5243         },
5244         {
5245                 .name = "limit_in_bytes",
5246                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
5247                 .write = mem_cgroup_write,
5248                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5249         },
5250         {
5251                 .name = "soft_limit_in_bytes",
5252                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
5253                 .write = mem_cgroup_write,
5254                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5255         },
5256         {
5257                 .name = "failcnt",
5258                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
5259                 .write = mem_cgroup_reset,
5260                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5261         },
5262         {
5263                 .name = "stat",
5264                 .seq_show = memcg_stat_show,
5265         },
5266         {
5267                 .name = "force_empty",
5268                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
5269         },
5270         {
5271                 .name = "use_hierarchy",
5272                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
5273                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
5274         },
5275         {
5276                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
5277                 .write = memcg_write_event_control,
5278                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
5279                 .mode = S_IWUGO,
5280         },
5281         {
5282                 .name = "swappiness",
5283                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
5284                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
5285         },
5286         {
5287                 .name = "move_charge_at_immigrate",
5288                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
5289                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
5290         },
5291         {
5292                 .name = "oom_control",
5293                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
5294                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
5295                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
5296         },
5297         {
5298                 .name = "pressure_level",
5299         },
5300 #ifdef CONFIG_NUMA
5301         {
5302                 .name = "numa_stat",
5303                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
5304         },
5305 #endif
5306 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5307         {
5308                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
5309                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
5310                 .write = mem_cgroup_write,
5311                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5312         },
5313         {
5314                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
5315                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
5316                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5317         },
5318         {
5319                 .name = "kmem.failcnt",
5320                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
5321                 .write = mem_cgroup_reset,
5322                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5323         },
5324         {
5325                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
5326                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
5327                 .write = mem_cgroup_reset,
5328                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5329         },
5330 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5331         {
5332                 .name = "kmem.slabinfo",
5333                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
5334         },
5335 #endif
5336 #endif
5337         { },    /* terminate */
5338 };
5339
5340 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5341 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
5342         {
5343                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
5344                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
5345                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5346         },
5347         {
5348                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
5349                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
5350                 .write = mem_cgroup_reset,
5351                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5352         },
5353         {
5354                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
5355                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
5356                 .write = mem_cgroup_write,
5357                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5358         },
5359         {
5360                 .name = "memsw.failcnt",
5361                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
5362                 .write = mem_cgroup_reset,
5363                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5364         },
5365         { },    /* terminate */
5366 };
5367 #endif
5368 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5369 {
5370         struct mem_cgroup_per_node *pn;
5371         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5372         int zone, tmp = node;
5373         /*
5374          * This routine is called against possible nodes.
5375          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
5376          *
5377          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
5378          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
5379          *       function.
5380          */
5381         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
5382                 tmp = -1;
5383         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
5384         if (!pn)
5385                 return 1;
5386
5387         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5388                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
5389                 lruvec_init(&mz->lruvec);
5390                 mz->usage_in_excess = 0;
5391                 mz->on_tree = false;
5392                 mz->memcg = memcg;
5393         }
5394         memcg->nodeinfo[node] = pn;
5395         return 0;
5396 }
5397
5398 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5399 {
5400         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
5401 }
5402
5403 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
5404 {
5405         struct mem_cgroup *memcg;
5406         size_t size;
5407
5408         size = sizeof(struct mem_cgroup);
5409         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
5410
5411         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
5412         if (!memcg)
5413                 return NULL;
5414
5415         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
5416         if (!memcg->stat)
5417                 goto out_free;
5418         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
5419         return memcg;
5420
5421 out_free:
5422         kfree(memcg);
5423         return NULL;
5424 }
5425
5426 /*
5427  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
5428  * (scanning all at force_empty is too costly...)
5429  *
5430  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
5431  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
5432  * it goes down to 0.
5433  *
5434  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
5435  */
5436
5437 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5438 {
5439         int node;
5440
5441         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5442
5443         for_each_node(node)
5444                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
5445
5446         free_percpu(memcg->stat);
5447
5448         /*
5449          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
5450          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
5451          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
5452          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
5453          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
5454          *
5455          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
5456          * to move this code around, and make sure it is outside
5457          * the cgroup_lock.
5458          */
5459         disarm_static_keys(memcg);
5460         kfree(memcg);
5461 }
5462
5463 /*
5464  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
5465  */
5466 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
5467 {
5468         if (!memcg->res.parent)
5469                 return NULL;
5470         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
5471 }
5472 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
5473
5474 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
5475 {
5476         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5477         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5478         int tmp, node, zone;
5479
5480         for_each_node(node) {
5481                 tmp = node;
5482                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
5483                         tmp = -1;
5484                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
5485                 BUG_ON(!rtpn);
5486
5487                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5488
5489                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5490                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5491                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5492                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5493                 }
5494         }
5495 }
5496
5497 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5498 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5499 {
5500         struct mem_cgroup *memcg;
5501         long error = -ENOMEM;
5502         int node;
5503
5504         memcg = mem_cgroup_alloc();
5505         if (!memcg)
5506                 return ERR_PTR(error);
5507
5508         for_each_node(node)
5509                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
5510                         goto free_out;
5511
5512         /* root ? */
5513         if (parent_css == NULL) {
5514                 root_mem_cgroup = memcg;
5515                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
5516                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5517                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5518         }
5519
5520         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
5521         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5522         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
5523         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5524         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5525         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5526         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5527         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5528
5529         return &memcg->css;
5530
5531 free_out:
5532         __mem_cgroup_free(memcg);
5533         return ERR_PTR(error);
5534 }
5535
5536 static int
5537 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5538 {
5539         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5540         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
5541         int ret;
5542
5543         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
5544                 return -ENOSPC;
5545
5546         if (!parent)
5547                 return 0;
5548
5549         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5550
5551         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
5552         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5553         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5554
5555         if (parent->use_hierarchy) {
5556                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
5557                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5558                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5559
5560                 /*
5561                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
5562                  * core guarantees its existence.
5563                  */
5564         } else {
5565                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
5566                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5567                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5568                 /*
5569                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5570                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5571                  * unfortunate state in our controller.
5572                  */
5573                 if (parent != root_mem_cgroup)
5574                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5575         }
5576         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5577
5578         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
5579         if (ret)
5580                 return ret;
5581
5582         /*
5583          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
5584          * orders reading memcg->initialized against its callers
5585          * reading the memcg members.
5586          */
5587         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
5588
5589         return 0;
5590 }
5591
5592 /*
5593  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
5594  */
5595 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
5596 {
5597         struct mem_cgroup *parent = memcg;
5598
5599         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
5600                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
5601
5602         /*
5603          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
5604          * explicitely.
5605          */
5606         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
5607                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
5608 }
5609
5610 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5611 {
5612         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5613         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5614         struct cgroup_subsys_state *iter;
5615
5616         /*
5617          * Unregister events and notify userspace.
5618          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5619          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5620          */
5621         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5622         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5623                 list_del_init(&event->list);
5624                 schedule_work(&event->remove);
5625         }
5626         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5627
5628         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
5629
5630         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5631
5632         /*
5633          * This requires that offlining is serialized.  Right now that is
5634          * guaranteed because css_killed_work_fn() holds the cgroup_mutex.
5635          */
5636         css_for_each_descendant_post(iter, css)
5637                 mem_cgroup_reparent_charges(mem_cgroup_from_css(iter));
5638
5639         memcg_unregister_all_caches(memcg);
5640         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5641 }
5642
5643 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5644 {
5645         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5646         /*
5647          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
5648          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
5649          * memcg does not do css_tryget_online() and res_counter charging
5650          * under the same RCU lock region, which means that charging
5651          * could race with offlining.  Offlining only happens to
5652          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
5653          * without any tasks from the swapin path when the target
5654          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
5655          * current task as it usually is.  A race like this can leak
5656          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
5657          * circulation:
5658          *
5659          * #0                        #1
5660          *                           lookup_swap_cgroup_id()
5661          *                           rcu_read_lock()
5662          *                           mem_cgroup_lookup()
5663          *                           css_tryget_online()
5664          *                           rcu_read_unlock()
5665          * disable css_tryget_online()
5666          * call_rcu()
5667          *   offline_css()
5668          *     reparent_charges()
5669          *                           res_counter_charge()
5670          *                           css_put()
5671          *                             css_free()
5672          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
5673          *                           add page to lru
5674          *
5675          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
5676          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
5677          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
5678          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
5679          * made after offlining:
5680          */
5681         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
5682
5683         memcg_destroy_kmem(memcg);
5684         __mem_cgroup_free(memcg);
5685 }
5686
5687 /**
5688  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5689  * @css: the target css
5690  *
5691  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5692  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5693  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5694  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5695  * made visible again.
5696  *
5697  * The current implementation only resets the essential configurations.
5698  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5699  */
5700 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5701 {
5702         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5703
5704         mem_cgroup_resize_limit(memcg, ULLONG_MAX);
5705         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, ULLONG_MAX);
5706         memcg_update_kmem_limit(memcg, ULLONG_MAX);
5707         res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, ULLONG_MAX);
5708 }
5709
5710 #ifdef CONFIG_MMU
5711 /* Handlers for move charge at task migration. */
5712 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5713 {
5714         int ret;
5715
5716         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
5717         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
5718         if (!ret) {
5719                 mc.precharge += count;
5720                 return ret;
5721         }
5722         if (ret == -EINTR) {
5723                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
5724                 return ret;
5725         }
5726
5727         /* Try charges one by one with reclaim */
5728         while (count--) {
5729                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
5730                 /*
5731                  * In case of failure, any residual charges against
5732                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
5733                  * later on.  However, cancel any charges that are
5734                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
5735                  */
5736                 if (ret == -EINTR)
5737                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
5738                 if (ret)
5739                         return ret;
5740                 mc.precharge++;
5741                 cond_resched();
5742         }
5743         return 0;
5744 }
5745
5746 /**
5747  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5748  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5749  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5750  * @ptent: the pte to be checked
5751  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5752  *
5753  * Returns
5754  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5755  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5756  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5757  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5758  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5759  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5760  *     in target->ent.
5761  *
5762  * Called with pte lock held.
5763  */
5764 union mc_target {
5765         struct page     *page;
5766         swp_entry_t     ent;
5767 };
5768
5769 enum mc_target_type {
5770         MC_TARGET_NONE = 0,
5771         MC_TARGET_PAGE,
5772         MC_TARGET_SWAP,
5773 };
5774
5775 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5776                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5777 {
5778         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5779
5780         if (!page || !page_mapped(page))
5781                 return NULL;
5782         if (PageAnon(page)) {
5783                 /* we don't move shared anon */
5784                 if (!move_anon())
5785                         return NULL;
5786         } else if (!move_file())
5787                 /* we ignore mapcount for file pages */
5788                 return NULL;
5789         if (!get_page_unless_zero(page))
5790                 return NULL;
5791
5792         return page;
5793 }
5794
5795 #ifdef CONFIG_SWAP
5796 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5797                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5798 {
5799         struct page *page = NULL;
5800         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5801
5802         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5803                 return NULL;
5804         /*
5805          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5806          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5807          */
5808         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
5809         if (do_swap_account)
5810                 entry->val = ent.val;
5811
5812         return page;
5813 }
5814 #else
5815 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5816                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5817 {
5818         return NULL;
5819 }
5820 #endif
5821
5822 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5823                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5824 {
5825         struct page *page = NULL;
5826         struct address_space *mapping;
5827         pgoff_t pgoff;
5828
5829         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5830                 return NULL;
5831         if (!move_file())
5832                 return NULL;
5833
5834         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5835         if (pte_none(ptent))
5836                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5837         else /* pte_file(ptent) is true */
5838                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5839
5840         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5841 #ifdef CONFIG_SWAP
5842         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5843         if (shmem_mapping(mapping)) {
5844                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5845                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5846                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5847                         if (do_swap_account)
5848                                 *entry = swp;
5849                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
5850                 }
5851         } else
5852                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5853 #else
5854         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5855 #endif
5856         return page;
5857 }
5858
5859 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5860                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5861 {
5862         struct page *page = NULL;
5863         struct page_cgroup *pc;
5864         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5865         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5866
5867         if (pte_present(ptent))
5868                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5869         else if (is_swap_pte(ptent))
5870                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5871         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5872                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5873
5874         if (!page && !ent.val)
5875                 return ret;
5876         if (page) {
5877                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5878                 /*
5879                  * Do only loose check w/o serialization.
5880                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or
5881                  * not under LRU exclusion.
5882                  */
5883                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5884                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5885                         if (target)
5886                                 target->page = page;
5887                 }
5888                 if (!ret || !target)
5889                         put_page(page);
5890         }
5891         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5892         if (ent.val && !ret &&
5893             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5894                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5895                 if (target)
5896                         target->ent = ent;
5897         }
5898         return ret;
5899 }
5900
5901 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5902 /*
5903  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5904  * support them for now.
5905  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5906  */
5907 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5908                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5909 {
5910         struct page *page = NULL;
5911         struct page_cgroup *pc;
5912         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5913
5914         page = pmd_page(pmd);
5915         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5916         if (!move_anon())
5917                 return ret;
5918         pc = lookup_page_cgroup(page);
5919         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5920                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5921                 if (target) {
5922                         get_page(page);
5923                         target->page = page;
5924                 }
5925         }
5926         return ret;
5927 }
5928 #else
5929 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5930                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5931 {
5932         return MC_TARGET_NONE;
5933 }
5934 #endif
5935
5936 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5937                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5938                                         struct mm_walk *walk)
5939 {
5940         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5941         pte_t *pte;
5942         spinlock_t *ptl;
5943
5944         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5945                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5946                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5947                 spin_unlock(ptl);
5948                 return 0;
5949         }
5950
5951         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5952                 return 0;
5953         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5954         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5955                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5956                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5957         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5958         cond_resched();
5959
5960         return 0;
5961 }
5962
5963 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5964 {
5965         unsigned long precharge;
5966         struct vm_area_struct *vma;
5967
5968         down_read(&mm->mmap_sem);
5969         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5970                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5971                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5972                         .mm = mm,
5973                         .private = vma,
5974                 };
5975                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5976                         continue;
5977                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5978                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5979         }
5980         up_read(&mm->mmap_sem);
5981
5982         precharge = mc.precharge;
5983         mc.precharge = 0;
5984
5985         return precharge;
5986 }
5987
5988 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5989 {
5990         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5991
5992         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5993         mc.moving_task = current;
5994         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5995 }
5996
5997 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5998 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5999 {
6000         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6001         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6002         int i;
6003
6004         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6005         if (mc.precharge) {
6006                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6007                 mc.precharge = 0;
6008         }
6009         /*
6010          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6011          * we must uncharge here.
6012          */
6013         if (mc.moved_charge) {
6014                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6015                 mc.moved_charge = 0;
6016         }
6017         /* we must fixup refcnts and charges */
6018         if (mc.moved_swap) {
6019                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6020                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6021                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
6022                                              PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6023
6024                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
6025                         css_put(&mc.from->css);
6026
6027                 /*
6028                  * we charged both to->res and to->memsw, so we should
6029                  * uncharge to->res.
6030                  */
6031                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
6032                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
6033                                              PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6034                 /* we've already done css_get(mc.to) */
6035                 mc.moved_swap = 0;
6036         }
6037         memcg_oom_recover(from);
6038         memcg_oom_recover(to);
6039         wake_up_all(&mc.waitq);
6040 }
6041
6042 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6043 {
6044         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6045
6046         /*
6047          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
6048          * task migration.
6049          */
6050         mc.moving_task = NULL;
6051         __mem_cgroup_clear_mc();
6052         spin_lock(&mc.lock);
6053         mc.from = NULL;
6054         mc.to = NULL;
6055         spin_unlock(&mc.lock);
6056         mem_cgroup_end_move(from);
6057 }
6058
6059 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6060                                  struct cgroup_taskset *tset)
6061 {
6062         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
6063         int ret = 0;
6064         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6065         unsigned long move_charge_at_immigrate;
6066
6067         /*
6068          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
6069          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
6070          * So we need to save it, and keep it going.
6071          */
6072         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
6073         if (move_charge_at_immigrate) {
6074                 struct mm_struct *mm;
6075                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
6076
6077                 VM_BUG_ON(from == memcg);
6078
6079                 mm = get_task_mm(p);
6080                 if (!mm)
6081                         return 0;
6082                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
6083                 if (mm->owner == p) {
6084                         VM_BUG_ON(mc.from);
6085                         VM_BUG_ON(mc.to);
6086                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
6087                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
6088                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
6089                         mem_cgroup_start_move(from);
6090                         spin_lock(&mc.lock);
6091                         mc.from = from;
6092                         mc.to = memcg;
6093                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
6094                         spin_unlock(&mc.lock);
6095                         /* We set mc.moving_task later */
6096
6097                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
6098                         if (ret)
6099                                 mem_cgroup_clear_mc();
6100                 }
6101                 mmput(mm);
6102         }
6103         return ret;
6104 }
6105
6106 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6107                                      struct cgroup_taskset *tset)
6108 {
6109         mem_cgroup_clear_mc();
6110 }
6111
6112 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
6113                                 unsigned long addr, unsigned long end,
6114                                 struct mm_walk *walk)
6115 {
6116         int ret = 0;
6117         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6118         pte_t *pte;
6119         spinlock_t *ptl;
6120         enum mc_target_type target_type;
6121         union mc_target target;
6122         struct page *page;
6123         struct page_cgroup *pc;
6124
6125         /*
6126          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
6127          * happens because:
6128          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
6129          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
6130          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
6131          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
6132          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
6133          *    part of thp split is not executed yet.
6134          */
6135         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6136                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
6137                         spin_unlock(ptl);
6138                         return 0;
6139                 }
6140                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
6141                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
6142                         page = target.page;
6143                         if (!isolate_lru_page(page)) {
6144                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6145                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
6146                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
6147                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
6148                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
6149                                 }
6150                                 putback_lru_page(page);
6151                         }
6152                         put_page(page);
6153                 }
6154                 spin_unlock(ptl);
6155                 return 0;
6156         }
6157
6158         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6159                 return 0;
6160 retry:
6161         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6162         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
6163                 pte_t ptent = *(pte++);
6164                 swp_entry_t ent;
6165
6166                 if (!mc.precharge)
6167                         break;
6168
6169                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
6170                 case MC_TARGET_PAGE:
6171                         page = target.page;
6172                         if (isolate_lru_page(page))
6173                                 goto put;
6174                         pc = lookup_page_cgroup(page);
6175                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
6176                                                      mc.from, mc.to)) {
6177                                 mc.precharge--;
6178                                 /* we uncharge from mc.from later. */
6179                                 mc.moved_charge++;
6180                         }
6181                         putback_lru_page(page);
6182 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
6183                         put_page(page);
6184                         break;
6185                 case MC_TARGET_SWAP:
6186                         ent = target.ent;
6187                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
6188                                 mc.precharge--;
6189                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
6190                                 mc.moved_swap++;
6191                         }
6192                         break;
6193                 default:
6194                         break;
6195                 }
6196         }
6197         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6198         cond_resched();
6199
6200         if (addr != end) {
6201                 /*
6202                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
6203                  * We try charge one by one, but don't do any additional
6204                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
6205                  * phase.
6206                  */
6207                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
6208                 if (!ret)
6209                         goto retry;
6210         }
6211
6212         return ret;
6213 }
6214
6215 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
6216 {
6217         struct vm_area_struct *vma;
6218
6219         lru_add_drain_all();
6220 retry:
6221         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
6222                 /*
6223                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
6224                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
6225                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
6226                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
6227                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
6228                  */
6229                 __mem_cgroup_clear_mc();
6230                 cond_resched();
6231                 goto retry;
6232         }
6233         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6234                 int ret;
6235                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
6236                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
6237                         .mm = mm,
6238                         .private = vma,
6239                 };
6240                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6241                         continue;
6242                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6243                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
6244                 if (ret)
6245                         /*
6246                          * means we have consumed all precharges and failed in
6247                          * doing additional charge. Just abandon here.
6248                          */
6249                         break;
6250         }
6251         up_read(&mm->mmap_sem);
6252 }
6253
6254 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
6255                                  struct cgroup_taskset *tset)
6256 {
6257         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
6258         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
6259
6260         if (mm) {
6261                 if (mc.to)
6262                         mem_cgroup_move_charge(mm);
6263                 mmput(mm);
6264         }
6265         if (mc.to)
6266                 mem_cgroup_clear_mc();
6267 }
6268 #else   /* !CONFIG_MMU */
6269 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6270                                  struct cgroup_taskset *tset)
6271 {
6272         return 0;
6273 }
6274 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6275                                      struct cgroup_taskset *tset)
6276 {
6277 }
6278 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
6279                                  struct cgroup_taskset *tset)
6280 {
6281 }
6282 #endif
6283
6284 /*
6285  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
6286  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
6287  * attempt.
6288  */
6289 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
6290 {
6291         /*
6292          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
6293          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
6294          * on for the root memcg is enough.
6295          */
6296         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
6297                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
6298 }
6299
6300 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6301         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6302         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6303         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6304         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6305         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6306         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6307         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6308         .attach = mem_cgroup_move_task,
6309         .bind = mem_cgroup_bind,
6310         .legacy_cftypes = mem_cgroup_files,
6311         .early_init = 0,
6312 };
6313
6314 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6315 static int __init enable_swap_account(char *s)
6316 {
6317         if (!strcmp(s, "1"))
6318                 really_do_swap_account = 1;
6319         else if (!strcmp(s, "0"))
6320                 really_do_swap_account = 0;
6321         return 1;
6322 }
6323 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6324
6325 static void __init memsw_file_init(void)
6326 {
6327         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6328                                           memsw_cgroup_files));
6329 }
6330
6331 static void __init enable_swap_cgroup(void)
6332 {
6333         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6334                 do_swap_account = 1;
6335                 memsw_file_init();
6336         }
6337 }
6338
6339 #else
6340 static void __init enable_swap_cgroup(void)
6341 {
6342 }
6343 #endif
6344
6345 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6346 /**
6347  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6348  * @page: page whose memsw charge to transfer
6349  * @entry: swap entry to move the charge to
6350  *
6351  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6352  */
6353 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6354 {
6355         struct page_cgroup *pc;
6356         unsigned short oldid;
6357
6358         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6359         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6360
6361         if (!do_swap_account)
6362                 return;
6363
6364         pc = lookup_page_cgroup(page);
6365
6366         /* Readahead page, never charged */
6367         if (!PageCgroupUsed(pc))
6368                 return;
6369
6370         VM_BUG_ON_PAGE(!(pc->flags & PCG_MEMSW), page);
6371
6372         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(pc->mem_cgroup));
6373         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6374
6375         pc->flags &= ~PCG_MEMSW;
6376         css_get(&pc->mem_cgroup->css);
6377         mem_cgroup_swap_statistics(pc->mem_cgroup, true);
6378 }
6379
6380 /**
6381  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
6382  * @entry: swap entry to uncharge
6383  *
6384  * Drop the memsw charge associated with @entry.
6385  */
6386 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
6387 {
6388         struct mem_cgroup *memcg;
6389         unsigned short id;
6390
6391         if (!do_swap_account)
6392                 return;
6393
6394         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
6395         rcu_read_lock();
6396         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
6397         if (memcg) {
6398                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6399                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
6400                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
6401                 css_put(&memcg->css);
6402         }
6403         rcu_read_unlock();
6404 }
6405 #endif
6406
6407 /**
6408  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6409  * @page: page to charge
6410  * @mm: mm context of the victim
6411  * @gfp_mask: reclaim mode
6412  * @memcgp: charged memcg return
6413  *
6414  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6415  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6416  *
6417  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6418  * Otherwise, an error code is returned.
6419  *
6420  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6421  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6422  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6423  */
6424 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6425                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
6426 {
6427         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6428         unsigned int nr_pages = 1;
6429         int ret = 0;
6430
6431         if (mem_cgroup_disabled())
6432                 goto out;
6433
6434         if (PageSwapCache(page)) {
6435                 struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
6436                 /*
6437                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6438                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6439                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6440                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6441                  * in turn serializes uncharging.
6442                  */
6443                 if (PageCgroupUsed(pc))
6444                         goto out;
6445         }
6446
6447         if (PageTransHuge(page)) {
6448                 nr_pages <<= compound_order(page);
6449                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6450         }
6451
6452         if (do_swap_account && PageSwapCache(page))
6453                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
6454         if (!memcg)
6455                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6456
6457         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6458
6459         css_put(&memcg->css);
6460
6461         if (ret == -EINTR) {
6462                 memcg = root_mem_cgroup;
6463                 ret = 0;
6464         }
6465 out:
6466         *memcgp = memcg;
6467         return ret;
6468 }
6469
6470 /**
6471  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6472  * @page: page to charge
6473  * @memcg: memcg to charge the page to
6474  * @lrucare: page might be on LRU already
6475  *
6476  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6477  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6478  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6479  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6480  *
6481  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6482  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6483  *
6484  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6485  */
6486 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6487                               bool lrucare)
6488 {
6489         unsigned int nr_pages = 1;
6490
6491         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6492         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6493
6494         if (mem_cgroup_disabled())
6495                 return;
6496         /*
6497          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6498          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6499          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6500          */
6501         if (!memcg)
6502                 return;
6503
6504         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6505
6506         if (PageTransHuge(page)) {
6507                 nr_pages <<= compound_order(page);
6508                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6509         }
6510
6511         local_irq_disable();
6512         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
6513         memcg_check_events(memcg, page);
6514         local_irq_enable();
6515
6516         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
6517                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6518                 /*
6519                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6520                  * let's not wait for it.  The page already received a
6521                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6522                  */
6523                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
6524         }
6525 }
6526
6527 /**
6528  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6529  * @page: page to charge
6530  * @memcg: memcg to charge the page to
6531  *
6532  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6533  */
6534 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
6535 {
6536         unsigned int nr_pages = 1;
6537
6538         if (mem_cgroup_disabled())
6539                 return;
6540         /*
6541          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6542          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6543          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6544          */
6545         if (!memcg)
6546                 return;
6547
6548         if (PageTransHuge(page)) {
6549                 nr_pages <<= compound_order(page);
6550                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6551         }
6552
6553         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6554 }
6555
6556 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
6557                            unsigned long nr_mem, unsigned long nr_memsw,
6558                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
6559                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
6560 {
6561         unsigned long flags;
6562
6563         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6564                 if (nr_mem)
6565                         res_counter_uncharge(&memcg->res,
6566                                              nr_mem * PAGE_SIZE);
6567                 if (nr_memsw)
6568                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw,
6569                                              nr_memsw * PAGE_SIZE);
6570                 memcg_oom_recover(memcg);
6571         }
6572
6573         local_irq_save(flags);
6574         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
6575         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
6576         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
6577         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
6578         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_anon + nr_file);
6579         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
6580         local_irq_restore(flags);
6581 }
6582
6583 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6584 {
6585         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6586         unsigned long nr_memsw = 0;
6587         unsigned long nr_anon = 0;
6588         unsigned long nr_file = 0;
6589         unsigned long nr_huge = 0;
6590         unsigned long pgpgout = 0;
6591         unsigned long nr_mem = 0;
6592         struct list_head *next;
6593         struct page *page;
6594
6595         next = page_list->next;
6596         do {
6597                 unsigned int nr_pages = 1;
6598                 struct page_cgroup *pc;
6599
6600                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6601                 next = page->lru.next;
6602
6603                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6604                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6605
6606                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6607                 if (!PageCgroupUsed(pc))
6608                         continue;
6609
6610                 /*
6611                  * Nobody should be changing or seriously looking at
6612                  * pc->mem_cgroup and pc->flags at this point, we have
6613                  * fully exclusive access to the page.
6614                  */
6615
6616                 if (memcg != pc->mem_cgroup) {
6617                         if (memcg) {
6618                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_mem, nr_memsw,
6619                                                nr_anon, nr_file, nr_huge, page);
6620                                 pgpgout = nr_mem = nr_memsw = 0;
6621                                 nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
6622                         }
6623                         memcg = pc->mem_cgroup;
6624                 }
6625
6626                 if (PageTransHuge(page)) {
6627                         nr_pages <<= compound_order(page);
6628                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6629                         nr_huge += nr_pages;
6630                 }
6631
6632                 if (PageAnon(page))
6633                         nr_anon += nr_pages;
6634                 else
6635                         nr_file += nr_pages;
6636
6637                 if (pc->flags & PCG_MEM)
6638                         nr_mem += nr_pages;
6639                 if (pc->flags & PCG_MEMSW)
6640                         nr_memsw += nr_pages;
6641                 pc->flags = 0;
6642
6643                 pgpgout++;
6644         } while (next != page_list);
6645
6646         if (memcg)
6647                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_mem, nr_memsw,
6648                                nr_anon, nr_file, nr_huge, page);
6649 }
6650
6651 /**
6652  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6653  * @page: page to uncharge
6654  *
6655  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6656  * mem_cgroup_commit_charge().
6657  */
6658 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6659 {
6660         struct page_cgroup *pc;
6661
6662         if (mem_cgroup_disabled())
6663                 return;
6664
6665         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6666         pc = lookup_page_cgroup(page);
6667         if (!PageCgroupUsed(pc))
6668                 return;
6669
6670         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
6671         uncharge_list(&page->lru);
6672 }
6673
6674 /**
6675  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6676  * @page_list: list of pages to uncharge
6677  *
6678  * Uncharge a list of pages previously charged with
6679  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6680  */
6681 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6682 {
6683         if (mem_cgroup_disabled())
6684                 return;
6685
6686         if (!list_empty(page_list))
6687                 uncharge_list(page_list);
6688 }
6689
6690 /**
6691  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
6692  * @oldpage: currently charged page
6693  * @newpage: page to transfer the charge to
6694  * @lrucare: both pages might be on the LRU already
6695  *
6696  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
6697  *
6698  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6699  */
6700 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
6701                         bool lrucare)
6702 {
6703         struct page_cgroup *pc;
6704         int isolated;
6705
6706         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6707         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6708         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
6709         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
6710         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6711         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6712                        newpage);
6713
6714         if (mem_cgroup_disabled())
6715                 return;
6716
6717         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6718         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
6719         if (PageCgroupUsed(pc))
6720                 return;
6721
6722         /* Re-entrant migration: old page already uncharged? */
6723         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
6724         if (!PageCgroupUsed(pc))
6725                 return;
6726
6727         VM_BUG_ON_PAGE(!(pc->flags & PCG_MEM), oldpage);
6728         VM_BUG_ON_PAGE(do_swap_account && !(pc->flags & PCG_MEMSW), oldpage);
6729
6730         if (lrucare)
6731                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
6732
6733         pc->flags = 0;
6734
6735         if (lrucare)
6736                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
6737
6738         commit_charge(newpage, pc->mem_cgroup, lrucare);
6739 }
6740
6741 /*
6742  * subsys_initcall() for memory controller.
6743  *
6744  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
6745  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
6746  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
6747  * be initialized from here.
6748  */
6749 static int __init mem_cgroup_init(void)
6750 {
6751         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
6752         enable_swap_cgroup();
6753         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
6754         memcg_stock_init();
6755         return 0;
6756 }
6757 subsys_initcall(mem_cgroup_init);