Merge tag 'usb-3.18-rc3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/usb
[sfrench/cifs-2.6.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include "internal.h"
60 #include <net/sock.h>
61 #include <net/ip.h>
62 #include <net/tcp_memcontrol.h>
63 #include "slab.h"
64
65 #include <asm/uaccess.h>
66
67 #include <trace/events/vmscan.h>
68
69 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
70 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
71
72 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
73 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
76 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
77 int do_swap_account __read_mostly;
78
79 /* for remember boot option*/
80 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
81 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
82 #else
83 static int really_do_swap_account __initdata;
84 #endif
85
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90
91 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
92         "cache",
93         "rss",
94         "rss_huge",
95         "mapped_file",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 enum mem_cgroup_events_index {
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
106 };
107
108 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
109         "pgpgin",
110         "pgpgout",
111         "pgfault",
112         "pgmajfault",
113 };
114
115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
116         "inactive_anon",
117         "active_anon",
118         "inactive_file",
119         "active_file",
120         "unevictable",
121 };
122
123 /*
124  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
125  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
126  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
127  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
128  */
129 enum mem_cgroup_events_target {
130         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
131         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
132         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
133         MEM_CGROUP_NTARGETS,
134 };
135 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
136 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
137 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
138
139 struct mem_cgroup_stat_cpu {
140         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
141         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
142         unsigned long nr_page_events;
143         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
144 };
145
146 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
147         /*
148          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
149          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
150          */
151         struct mem_cgroup *last_visited;
152         int last_dead_count;
153
154         /* scan generation, increased every round-trip */
155         unsigned int generation;
156 };
157
158 /*
159  * per-zone information in memory controller.
160  */
161 struct mem_cgroup_per_zone {
162         struct lruvec           lruvec;
163         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
164
165         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
166
167         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
168         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
169                                                 /* the soft limit is exceeded*/
170         bool                    on_tree;
171         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
172                                                 /* use container_of        */
173 };
174
175 struct mem_cgroup_per_node {
176         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
177 };
178
179 /*
180  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
181  * their hierarchy representation
182  */
183
184 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
185         struct rb_root rb_root;
186         spinlock_t lock;
187 };
188
189 struct mem_cgroup_tree_per_node {
190         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
191 };
192
193 struct mem_cgroup_tree {
194         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
195 };
196
197 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
198
199 struct mem_cgroup_threshold {
200         struct eventfd_ctx *eventfd;
201         u64 threshold;
202 };
203
204 /* For threshold */
205 struct mem_cgroup_threshold_ary {
206         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
207         int current_threshold;
208         /* Size of entries[] */
209         unsigned int size;
210         /* Array of thresholds */
211         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
212 };
213
214 struct mem_cgroup_thresholds {
215         /* Primary thresholds array */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
217         /*
218          * Spare threshold array.
219          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
220          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
221          */
222         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
223 };
224
225 /* for OOM */
226 struct mem_cgroup_eventfd_list {
227         struct list_head list;
228         struct eventfd_ctx *eventfd;
229 };
230
231 /*
232  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
233  */
234 struct mem_cgroup_event {
235         /*
236          * memcg which the event belongs to.
237          */
238         struct mem_cgroup *memcg;
239         /*
240          * eventfd to signal userspace about the event.
241          */
242         struct eventfd_ctx *eventfd;
243         /*
244          * Each of these stored in a list by the cgroup.
245          */
246         struct list_head list;
247         /*
248          * register_event() callback will be used to add new userspace
249          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
250          * on eventfd to send notification to userspace.
251          */
252         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
253                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
254         /*
255          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
256          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
257          * if you want provide notification functionality.
258          */
259         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
260                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
261         /*
262          * All fields below needed to unregister event when
263          * userspace closes eventfd.
264          */
265         poll_table pt;
266         wait_queue_head_t *wqh;
267         wait_queue_t wait;
268         struct work_struct remove;
269 };
270
271 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
272 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
273
274 /*
275  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
276  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
277  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
278  * to help the administrator determine what knobs to tune.
279  *
280  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
281  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
282  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
283  * a feature that will be implemented much later in the future.
284  */
285 struct mem_cgroup {
286         struct cgroup_subsys_state css;
287         /*
288          * the counter to account for memory usage
289          */
290         struct res_counter res;
291
292         /* vmpressure notifications */
293         struct vmpressure vmpressure;
294
295         /* css_online() has been completed */
296         int initialized;
297
298         /*
299          * the counter to account for mem+swap usage.
300          */
301         struct res_counter memsw;
302
303         /*
304          * the counter to account for kernel memory usage.
305          */
306         struct res_counter kmem;
307         /*
308          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
309          */
310         bool use_hierarchy;
311         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
312
313         bool            oom_lock;
314         atomic_t        under_oom;
315         atomic_t        oom_wakeups;
316
317         int     swappiness;
318         /* OOM-Killer disable */
319         int             oom_kill_disable;
320
321         /* protect arrays of thresholds */
322         struct mutex thresholds_lock;
323
324         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
325         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
326
327         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
328         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
329
330         /* For oom notifier event fd */
331         struct list_head oom_notify;
332
333         /*
334          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
335          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
336          */
337         unsigned long move_charge_at_immigrate;
338         /*
339          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
340          */
341         atomic_t        moving_account;
342         /* taken only while moving_account > 0 */
343         spinlock_t      move_lock;
344         /*
345          * percpu counter.
346          */
347         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
348         /*
349          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
350          * See mem_cgroup_read_stat().
351          */
352         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
353         spinlock_t pcp_counter_lock;
354
355         atomic_t        dead_count;
356 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
357         struct cg_proto tcp_mem;
358 #endif
359 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
360         /* analogous to slab_common's slab_caches list, but per-memcg;
361          * protected by memcg_slab_mutex */
362         struct list_head memcg_slab_caches;
363         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
364         int kmemcg_id;
365 #endif
366
367         int last_scanned_node;
368 #if MAX_NUMNODES > 1
369         nodemask_t      scan_nodes;
370         atomic_t        numainfo_events;
371         atomic_t        numainfo_updating;
372 #endif
373
374         /* List of events which userspace want to receive */
375         struct list_head event_list;
376         spinlock_t event_list_lock;
377
378         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
379         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
380 };
381
382 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
383 enum {
384         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
385         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
386 };
387
388 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
389 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
390 {
391         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
392 }
393
394 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
395 {
396         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
397 }
398
399 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
400 {
401         /*
402          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
403          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
404          */
405         smp_wmb();
406         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
407                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
408 }
409
410 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
411 {
412         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
413                                   &memcg->kmem_account_flags);
414 }
415 #endif
416
417 /* Stuffs for move charges at task migration. */
418 /*
419  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
420  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
421  */
422 enum move_type {
423         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
424         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
425         NR_MOVE_TYPE,
426 };
427
428 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
429 static struct move_charge_struct {
430         spinlock_t        lock; /* for from, to */
431         struct mem_cgroup *from;
432         struct mem_cgroup *to;
433         unsigned long immigrate_flags;
434         unsigned long precharge;
435         unsigned long moved_charge;
436         unsigned long moved_swap;
437         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
438         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
439 } mc = {
440         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
441         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
442 };
443
444 static bool move_anon(void)
445 {
446         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
447 }
448
449 static bool move_file(void)
450 {
451         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
452 }
453
454 /*
455  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
456  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
457  */
458 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
459 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
460
461 enum charge_type {
462         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
463         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
464         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
465         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
466         NR_CHARGE_TYPE,
467 };
468
469 /* for encoding cft->private value on file */
470 enum res_type {
471         _MEM,
472         _MEMSWAP,
473         _OOM_TYPE,
474         _KMEM,
475 };
476
477 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
478 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
479 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
480 /* Used for OOM nofiier */
481 #define OOM_CONTROL             (0)
482
483 /*
484  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
485  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
486  * appearing has to hold it as well.
487  */
488 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
489
490 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
491 {
492         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
493 }
494
495 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
496 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
497 {
498         if (!memcg)
499                 memcg = root_mem_cgroup;
500         return &memcg->vmpressure;
501 }
502
503 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
504 {
505         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
506 }
507
508 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
509 {
510         return (memcg == root_mem_cgroup);
511 }
512
513 /*
514  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
515  * an unsigned short.
516  */
517 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
518
519 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
520 {
521         return memcg->css.id;
522 }
523
524 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
525 {
526         struct cgroup_subsys_state *css;
527
528         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
529         return mem_cgroup_from_css(css);
530 }
531
532 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
533 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
534
535 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
536 {
537         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
538                 struct mem_cgroup *memcg;
539                 struct cg_proto *cg_proto;
540
541                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
542
543                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
544                  * filled. It won't however, necessarily happen from
545                  * process context. So the test for root memcg given
546                  * the current task's memcg won't help us in this case.
547                  *
548                  * Respecting the original socket's memcg is a better
549                  * decision in this case.
550                  */
551                 if (sk->sk_cgrp) {
552                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
553                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
554                         return;
555                 }
556
557                 rcu_read_lock();
558                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
559                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
560                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
561                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
562                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
563                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
564                 }
565                 rcu_read_unlock();
566         }
567 }
568 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
569
570 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
571 {
572         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
573                 struct mem_cgroup *memcg;
574                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
575                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
576                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
577         }
578 }
579
580 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
581 {
582         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
583                 return NULL;
584
585         return &memcg->tcp_mem;
586 }
587 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
588
589 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
590 {
591         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
592                 return;
593         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
594 }
595 #else
596 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
597 {
598 }
599 #endif
600
601 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
602 /*
603  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
604  * The main reason for not using cgroup id for this:
605  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
606  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
607  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
608  *  200 entry array for that.
609  *
610  * The current size of the caches array is stored in
611  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
612  * increase it.
613  */
614 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
615 int memcg_limited_groups_array_size;
616
617 /*
618  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
619  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
620  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
621  * tunable, but that is strictly not necessary.
622  *
623  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
624  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
625  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
626  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
627  * increase ours as well if it increases.
628  */
629 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
630 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
631
632 /*
633  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
634  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
635  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
636  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
637  */
638 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
639 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
640
641 static void memcg_free_cache_id(int id);
642
643 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
644 {
645         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
646                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
647                 memcg_free_cache_id(memcg->kmemcg_id);
648         }
649         /*
650          * This check can't live in kmem destruction function,
651          * since the charges will outlive the cgroup
652          */
653         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
654 }
655 #else
656 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
657 {
658 }
659 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
660
661 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
662 {
663         disarm_sock_keys(memcg);
664         disarm_kmem_keys(memcg);
665 }
666
667 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
668
669 static struct mem_cgroup_per_zone *
670 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
671 {
672         int nid = zone_to_nid(zone);
673         int zid = zone_idx(zone);
674
675         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
676 }
677
678 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
679 {
680         return &memcg->css;
681 }
682
683 static struct mem_cgroup_per_zone *
684 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
685 {
686         int nid = page_to_nid(page);
687         int zid = page_zonenum(page);
688
689         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
690 }
691
692 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
693 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
694 {
695         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
696 }
697
698 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
699 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
700 {
701         int nid = page_to_nid(page);
702         int zid = page_zonenum(page);
703
704         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
705 }
706
707 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
708                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
709                                          unsigned long long new_usage_in_excess)
710 {
711         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
712         struct rb_node *parent = NULL;
713         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
714
715         if (mz->on_tree)
716                 return;
717
718         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
719         if (!mz->usage_in_excess)
720                 return;
721         while (*p) {
722                 parent = *p;
723                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
724                                         tree_node);
725                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
726                         p = &(*p)->rb_left;
727                 /*
728                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
729                  * limit by the same amount
730                  */
731                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
732                         p = &(*p)->rb_right;
733         }
734         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
735         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
736         mz->on_tree = true;
737 }
738
739 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
740                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
741 {
742         if (!mz->on_tree)
743                 return;
744         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
745         mz->on_tree = false;
746 }
747
748 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
749                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
750 {
751         unsigned long flags;
752
753         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
754         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
755         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
756 }
757
758
759 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
760 {
761         unsigned long long excess;
762         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
763         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
764
765         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
766         /*
767          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
768          * because their event counter is not touched.
769          */
770         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
771                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
772                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
773                 /*
774                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
775                  * mem is over its softlimit.
776                  */
777                 if (excess || mz->on_tree) {
778                         unsigned long flags;
779
780                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
781                         /* if on-tree, remove it */
782                         if (mz->on_tree)
783                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
784                         /*
785                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
786                          * If excess is 0, no tree ops.
787                          */
788                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
789                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
790                 }
791         }
792 }
793
794 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
795 {
796         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
797         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
798         int nid, zid;
799
800         for_each_node(nid) {
801                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
802                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
803                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
804                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
805                 }
806         }
807 }
808
809 static struct mem_cgroup_per_zone *
810 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
811 {
812         struct rb_node *rightmost = NULL;
813         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
814
815 retry:
816         mz = NULL;
817         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
818         if (!rightmost)
819                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
820
821         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
822         /*
823          * Remove the node now but someone else can add it back,
824          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
825          * position in the tree.
826          */
827         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
828         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
829             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
830                 goto retry;
831 done:
832         return mz;
833 }
834
835 static struct mem_cgroup_per_zone *
836 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
837 {
838         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
839
840         spin_lock_irq(&mctz->lock);
841         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
842         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
843         return mz;
844 }
845
846 /*
847  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
848  *
849  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
850  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
851  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
852  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
853  *
854  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
855  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
856  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
857  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
858  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
859  *
860  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
861  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
862  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
863  * implemented.
864  */
865 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
866                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
867 {
868         long val = 0;
869         int cpu;
870
871         get_online_cpus();
872         for_each_online_cpu(cpu)
873                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
874 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
875         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
876         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
877         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
878 #endif
879         put_online_cpus();
880         return val;
881 }
882
883 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
884                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
885 {
886         unsigned long val = 0;
887         int cpu;
888
889         get_online_cpus();
890         for_each_online_cpu(cpu)
891                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
892 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
893         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
894         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
895         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
896 #endif
897         put_online_cpus();
898         return val;
899 }
900
901 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
902                                          struct page *page,
903                                          int nr_pages)
904 {
905         /*
906          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
907          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
908          */
909         if (PageAnon(page))
910                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
911                                 nr_pages);
912         else
913                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
914                                 nr_pages);
915
916         if (PageTransHuge(page))
917                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
918                                 nr_pages);
919
920         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
921         if (nr_pages > 0)
922                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
923         else {
924                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
925                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
926         }
927
928         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
929 }
930
931 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
932 {
933         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
934
935         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
936         return mz->lru_size[lru];
937 }
938
939 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
940                                                   int nid,
941                                                   unsigned int lru_mask)
942 {
943         unsigned long nr = 0;
944         int zid;
945
946         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
947
948         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
949                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
950                 enum lru_list lru;
951
952                 for_each_lru(lru) {
953                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
954                                 continue;
955                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
956                         nr += mz->lru_size[lru];
957                 }
958         }
959         return nr;
960 }
961
962 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
963                         unsigned int lru_mask)
964 {
965         unsigned long nr = 0;
966         int nid;
967
968         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
969                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
970         return nr;
971 }
972
973 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
974                                        enum mem_cgroup_events_target target)
975 {
976         unsigned long val, next;
977
978         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
979         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
980         /* from time_after() in jiffies.h */
981         if ((long)next - (long)val < 0) {
982                 switch (target) {
983                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
984                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
985                         break;
986                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
987                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
988                         break;
989                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
990                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
991                         break;
992                 default:
993                         break;
994                 }
995                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
996                 return true;
997         }
998         return false;
999 }
1000
1001 /*
1002  * Check events in order.
1003  *
1004  */
1005 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1006 {
1007         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1008         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1009                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1010                 bool do_softlimit;
1011                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1012
1013                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1014                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1015 #if MAX_NUMNODES > 1
1016                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1017                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1018 #endif
1019                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1020                 if (unlikely(do_softlimit))
1021                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1022 #if MAX_NUMNODES > 1
1023                 if (unlikely(do_numainfo))
1024                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1025 #endif
1026         }
1027 }
1028
1029 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1030 {
1031         /*
1032          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1033          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1034          * So this can be called with p == NULL.
1035          */
1036         if (unlikely(!p))
1037                 return NULL;
1038
1039         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1040 }
1041
1042 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1043 {
1044         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1045
1046         rcu_read_lock();
1047         do {
1048                 /*
1049                  * Page cache insertions can happen withou an
1050                  * actual mm context, e.g. during disk probing
1051                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1052                  */
1053                 if (unlikely(!mm))
1054                         memcg = root_mem_cgroup;
1055                 else {
1056                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1057                         if (unlikely(!memcg))
1058                                 memcg = root_mem_cgroup;
1059                 }
1060         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
1061         rcu_read_unlock();
1062         return memcg;
1063 }
1064
1065 /*
1066  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1067  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1068  *
1069  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1070  */
1071 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1072                 struct mem_cgroup *last_visited)
1073 {
1074         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1075
1076         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1077 skip_node:
1078         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1079
1080         /*
1081          * Even if we found a group we have to make sure it is
1082          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1083          * skipped and we should continue the tree walk.
1084          * last_visited css is safe to use because it is
1085          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1086          *
1087          * We do not take a reference on the root of the tree walk
1088          * because we might race with the root removal when it would
1089          * be the only node in the iterated hierarchy and mem_cgroup_iter
1090          * would end up in an endless loop because it expects that at
1091          * least one valid node will be returned. Root cannot disappear
1092          * because caller of the iterator should hold it already so
1093          * skipping css reference should be safe.
1094          */
1095         if (next_css) {
1096                 struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(next_css);
1097
1098                 if (next_css == &root->css)
1099                         return memcg;
1100
1101                 if (css_tryget_online(next_css)) {
1102                         /*
1103                          * Make sure the memcg is initialized:
1104                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
1105                          * initialization against setting the flag.
1106                          */
1107                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
1108                                 return memcg;
1109                         css_put(next_css);
1110                 }
1111
1112                 prev_css = next_css;
1113                 goto skip_node;
1114         }
1115
1116         return NULL;
1117 }
1118
1119 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1120 {
1121         /*
1122          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1123          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1124          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1125          */
1126         atomic_inc(&root->dead_count);
1127 }
1128
1129 static struct mem_cgroup *
1130 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1131                      struct mem_cgroup *root,
1132                      int *sequence)
1133 {
1134         struct mem_cgroup *position = NULL;
1135         /*
1136          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1137          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1138          *
1139          * If the iterator is valid, we may still race with an
1140          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1141          * released, tryget will fail if we lost the race.
1142          */
1143         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1144         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1145                 smp_rmb();
1146                 position = iter->last_visited;
1147
1148                 /*
1149                  * We cannot take a reference to root because we might race
1150                  * with root removal and returning NULL would end up in
1151                  * an endless loop on the iterator user level when root
1152                  * would be returned all the time.
1153                  */
1154                 if (position && position != root &&
1155                     !css_tryget_online(&position->css))
1156                         position = NULL;
1157         }
1158         return position;
1159 }
1160
1161 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1162                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1163                                    struct mem_cgroup *new_position,
1164                                    struct mem_cgroup *root,
1165                                    int sequence)
1166 {
1167         /* root reference counting symmetric to mem_cgroup_iter_load */
1168         if (last_visited && last_visited != root)
1169                 css_put(&last_visited->css);
1170         /*
1171          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1172          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1173          * don't lose destruction events in between.  We could have
1174          * raced with the destruction of @new_position after all.
1175          */
1176         iter->last_visited = new_position;
1177         smp_wmb();
1178         iter->last_dead_count = sequence;
1179 }
1180
1181 /**
1182  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1183  * @root: hierarchy root
1184  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1185  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1186  *
1187  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1188  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1189  *
1190  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1191  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1192  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1193  *
1194  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1195  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1196  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1197  */
1198 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1199                                    struct mem_cgroup *prev,
1200                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1201 {
1202         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1203         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1204
1205         if (mem_cgroup_disabled())
1206                 return NULL;
1207
1208         if (!root)
1209                 root = root_mem_cgroup;
1210
1211         if (prev && !reclaim)
1212                 last_visited = prev;
1213
1214         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1215                 if (prev)
1216                         goto out_css_put;
1217                 return root;
1218         }
1219
1220         rcu_read_lock();
1221         while (!memcg) {
1222                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1223                 int uninitialized_var(seq);
1224
1225                 if (reclaim) {
1226                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1227
1228                         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1229                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1230                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1231                                 iter->last_visited = NULL;
1232                                 goto out_unlock;
1233                         }
1234
1235                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1236                 }
1237
1238                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1239
1240                 if (reclaim) {
1241                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, root,
1242                                         seq);
1243
1244                         if (!memcg)
1245                                 iter->generation++;
1246                         else if (!prev && memcg)
1247                                 reclaim->generation = iter->generation;
1248                 }
1249
1250                 if (prev && !memcg)
1251                         goto out_unlock;
1252         }
1253 out_unlock:
1254         rcu_read_unlock();
1255 out_css_put:
1256         if (prev && prev != root)
1257                 css_put(&prev->css);
1258
1259         return memcg;
1260 }
1261
1262 /**
1263  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1264  * @root: hierarchy root
1265  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1266  */
1267 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1268                            struct mem_cgroup *prev)
1269 {
1270         if (!root)
1271                 root = root_mem_cgroup;
1272         if (prev && prev != root)
1273                 css_put(&prev->css);
1274 }
1275
1276 /*
1277  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1278  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1279  * be used for reference counting.
1280  */
1281 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1282         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1283              iter != NULL;                              \
1284              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1285
1286 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1287         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1288              iter != NULL;                              \
1289              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1290
1291 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1292 {
1293         struct mem_cgroup *memcg;
1294
1295         rcu_read_lock();
1296         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1297         if (unlikely(!memcg))
1298                 goto out;
1299
1300         switch (idx) {
1301         case PGFAULT:
1302                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1303                 break;
1304         case PGMAJFAULT:
1305                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1306                 break;
1307         default:
1308                 BUG();
1309         }
1310 out:
1311         rcu_read_unlock();
1312 }
1313 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1314
1315 /**
1316  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1317  * @zone: zone of the wanted lruvec
1318  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1319  *
1320  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1321  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1322  * is disabled.
1323  */
1324 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1325                                       struct mem_cgroup *memcg)
1326 {
1327         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1328         struct lruvec *lruvec;
1329
1330         if (mem_cgroup_disabled()) {
1331                 lruvec = &zone->lruvec;
1332                 goto out;
1333         }
1334
1335         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1336         lruvec = &mz->lruvec;
1337 out:
1338         /*
1339          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1340          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1341          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1342          */
1343         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1344                 lruvec->zone = zone;
1345         return lruvec;
1346 }
1347
1348 /**
1349  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1350  * @page: the page
1351  * @zone: zone of the page
1352  */
1353 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1354 {
1355         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1356         struct mem_cgroup *memcg;
1357         struct page_cgroup *pc;
1358         struct lruvec *lruvec;
1359
1360         if (mem_cgroup_disabled()) {
1361                 lruvec = &zone->lruvec;
1362                 goto out;
1363         }
1364
1365         pc = lookup_page_cgroup(page);
1366         memcg = pc->mem_cgroup;
1367
1368         /*
1369          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1370          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1371          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1372          *
1373          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1374          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1375          * of pc->mem_cgroup safe.
1376          */
1377         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1378                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1379
1380         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1381         lruvec = &mz->lruvec;
1382 out:
1383         /*
1384          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1385          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1386          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1387          */
1388         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1389                 lruvec->zone = zone;
1390         return lruvec;
1391 }
1392
1393 /**
1394  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1395  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1396  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1397  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1398  *
1399  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1400  * lru list.
1401  */
1402 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1403                                 int nr_pages)
1404 {
1405         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1406         unsigned long *lru_size;
1407
1408         if (mem_cgroup_disabled())
1409                 return;
1410
1411         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1412         lru_size = mz->lru_size + lru;
1413         *lru_size += nr_pages;
1414         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1415 }
1416
1417 /*
1418  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1419  * hierarchy subtree
1420  */
1421 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1422                                   struct mem_cgroup *memcg)
1423 {
1424         if (root_memcg == memcg)
1425                 return true;
1426         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1427                 return false;
1428         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1429 }
1430
1431 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1432                                        struct mem_cgroup *memcg)
1433 {
1434         bool ret;
1435
1436         rcu_read_lock();
1437         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1438         rcu_read_unlock();
1439         return ret;
1440 }
1441
1442 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1443                         const struct mem_cgroup *memcg)
1444 {
1445         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1446         struct task_struct *p;
1447         bool ret;
1448
1449         p = find_lock_task_mm(task);
1450         if (p) {
1451                 curr = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1452                 task_unlock(p);
1453         } else {
1454                 /*
1455                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1456                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1457                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1458                  */
1459                 rcu_read_lock();
1460                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1461                 if (curr)
1462                         css_get(&curr->css);
1463                 rcu_read_unlock();
1464         }
1465         /*
1466          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1467          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1468          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1469          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1470          */
1471         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1472         css_put(&curr->css);
1473         return ret;
1474 }
1475
1476 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1477 {
1478         unsigned long inactive_ratio;
1479         unsigned long inactive;
1480         unsigned long active;
1481         unsigned long gb;
1482
1483         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1484         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1485
1486         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1487         if (gb)
1488                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1489         else
1490                 inactive_ratio = 1;
1491
1492         return inactive * inactive_ratio < active;
1493 }
1494
1495 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1496         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1497
1498 /**
1499  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1500  * @memcg: the memory cgroup
1501  *
1502  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1503  * pages.
1504  */
1505 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1506 {
1507         unsigned long long margin;
1508
1509         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1510         if (do_swap_account)
1511                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1512         return margin >> PAGE_SHIFT;
1513 }
1514
1515 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1516 {
1517         /* root ? */
1518         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1519                 return vm_swappiness;
1520
1521         return memcg->swappiness;
1522 }
1523
1524 /*
1525  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1526  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1527  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1528  * rcu_read_lock(), like this:
1529  *
1530  *         CPU-A                                    CPU-B
1531  *                                              rcu_read_lock()
1532  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1533  *                                                   take heavy locks.
1534  *         synchronize_rcu()                    update something.
1535  *                                              rcu_read_unlock()
1536  *         start move here.
1537  */
1538
1539 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1540 {
1541         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1542         synchronize_rcu();
1543 }
1544
1545 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1546 {
1547         /*
1548          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1549          * We check NULL in callee rather than caller.
1550          */
1551         if (memcg)
1552                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1557  *
1558  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1559  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1560  * caused by "move".
1561  */
1562 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1563 {
1564         struct mem_cgroup *from;
1565         struct mem_cgroup *to;
1566         bool ret = false;
1567         /*
1568          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1569          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1570          */
1571         spin_lock(&mc.lock);
1572         from = mc.from;
1573         to = mc.to;
1574         if (!from)
1575                 goto unlock;
1576
1577         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1578                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1579 unlock:
1580         spin_unlock(&mc.lock);
1581         return ret;
1582 }
1583
1584 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1585 {
1586         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1587                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1588                         DEFINE_WAIT(wait);
1589                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1590                         /* moving charge context might have finished. */
1591                         if (mc.moving_task)
1592                                 schedule();
1593                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1594                         return true;
1595                 }
1596         }
1597         return false;
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Take this lock when
1602  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1603  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1604  */
1605 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1606                                   unsigned long *flags)
1607 {
1608         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1609 }
1610
1611 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1612                                 unsigned long *flags)
1613 {
1614         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1615 }
1616
1617 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1618 /**
1619  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1620  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1621  * @p: Task that is going to be killed
1622  *
1623  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1624  * enabled
1625  */
1626 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1627 {
1628         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1629         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1630         struct mem_cgroup *iter;
1631         unsigned int i;
1632
1633         if (!p)
1634                 return;
1635
1636         mutex_lock(&oom_info_lock);
1637         rcu_read_lock();
1638
1639         pr_info("Task in ");
1640         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1641         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1642         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1643         pr_info("\n");
1644
1645         rcu_read_unlock();
1646
1647         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1648                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1649                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1650                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1651         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1652                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1653                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1654                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1655         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1656                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1657                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1658                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1659
1660         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1661                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1662                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1663                 pr_cont(":");
1664
1665                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1666                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1667                                 continue;
1668                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1669                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1670                 }
1671
1672                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1673                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1674                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1675
1676                 pr_cont("\n");
1677         }
1678         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1679 }
1680
1681 /*
1682  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1683  * 1(self count) if no children.
1684  */
1685 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1686 {
1687         int num = 0;
1688         struct mem_cgroup *iter;
1689
1690         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1691                 num++;
1692         return num;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1697  */
1698 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1699 {
1700         u64 limit;
1701
1702         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1703
1704         /*
1705          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1706          */
1707         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1708                 u64 memsw;
1709
1710                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1711                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1712
1713                 /*
1714                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1715                  * available to this memcg, return that limit.
1716                  */
1717                 limit = min(limit, memsw);
1718         }
1719
1720         return limit;
1721 }
1722
1723 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1724                                      int order)
1725 {
1726         struct mem_cgroup *iter;
1727         unsigned long chosen_points = 0;
1728         unsigned long totalpages;
1729         unsigned int points = 0;
1730         struct task_struct *chosen = NULL;
1731
1732         /*
1733          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1734          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1735          * quickly exit and free its memory.
1736          */
1737         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1738                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1739                 return;
1740         }
1741
1742         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1743         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1744         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1745                 struct css_task_iter it;
1746                 struct task_struct *task;
1747
1748                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1749                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1750                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1751                                                         false)) {
1752                         case OOM_SCAN_SELECT:
1753                                 if (chosen)
1754                                         put_task_struct(chosen);
1755                                 chosen = task;
1756                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1757                                 get_task_struct(chosen);
1758                                 /* fall through */
1759                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1760                                 continue;
1761                         case OOM_SCAN_ABORT:
1762                                 css_task_iter_end(&it);
1763                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1764                                 if (chosen)
1765                                         put_task_struct(chosen);
1766                                 return;
1767                         case OOM_SCAN_OK:
1768                                 break;
1769                         };
1770                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1771                         if (!points || points < chosen_points)
1772                                 continue;
1773                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1774                         if (points == chosen_points &&
1775                             thread_group_leader(chosen))
1776                                 continue;
1777
1778                         if (chosen)
1779                                 put_task_struct(chosen);
1780                         chosen = task;
1781                         chosen_points = points;
1782                         get_task_struct(chosen);
1783                 }
1784                 css_task_iter_end(&it);
1785         }
1786
1787         if (!chosen)
1788                 return;
1789         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1790         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1791                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1792 }
1793
1794 /**
1795  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1796  * @memcg: the target memcg
1797  * @nid: the node ID to be checked.
1798  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1799  *
1800  * This function returns whether the specified memcg contains any
1801  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1802  * pages in the node.
1803  */
1804 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1805                 int nid, bool noswap)
1806 {
1807         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1808                 return true;
1809         if (noswap || !total_swap_pages)
1810                 return false;
1811         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1812                 return true;
1813         return false;
1814
1815 }
1816 #if MAX_NUMNODES > 1
1817
1818 /*
1819  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1820  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1821  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1822  *
1823  */
1824 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1825 {
1826         int nid;
1827         /*
1828          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1829          * pagein/pageout changes since the last update.
1830          */
1831         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1832                 return;
1833         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1834                 return;
1835
1836         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1837         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1838
1839         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1840
1841                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1842                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1843         }
1844
1845         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1846         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1851  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1852  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1853  *
1854  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1855  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1856  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1857  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1858  *
1859  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1860  */
1861 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1862 {
1863         int node;
1864
1865         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1866         node = memcg->last_scanned_node;
1867
1868         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1869         if (node == MAX_NUMNODES)
1870                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1871         /*
1872          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1873          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1874          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1875          * we use curret node.
1876          */
1877         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1878                 node = numa_node_id();
1879
1880         memcg->last_scanned_node = node;
1881         return node;
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1886  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1887  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1888  * enough new information. We need to do double check.
1889  */
1890 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1891 {
1892         int nid;
1893
1894         /*
1895          * quick check...making use of scan_node.
1896          * We can skip unused nodes.
1897          */
1898         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1899                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1900                      nid < MAX_NUMNODES;
1901                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1902
1903                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1904                                 return true;
1905                 }
1906         }
1907         /*
1908          * Check rest of nodes.
1909          */
1910         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
1911                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1912                         continue;
1913                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1914                         return true;
1915         }
1916         return false;
1917 }
1918
1919 #else
1920 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1921 {
1922         return 0;
1923 }
1924
1925 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1926 {
1927         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1928 }
1929 #endif
1930
1931 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1932                                    struct zone *zone,
1933                                    gfp_t gfp_mask,
1934                                    unsigned long *total_scanned)
1935 {
1936         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1937         int total = 0;
1938         int loop = 0;
1939         unsigned long excess;
1940         unsigned long nr_scanned;
1941         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1942                 .zone = zone,
1943                 .priority = 0,
1944         };
1945
1946         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
1947
1948         while (1) {
1949                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1950                 if (!victim) {
1951                         loop++;
1952                         if (loop >= 2) {
1953                                 /*
1954                                  * If we have not been able to reclaim
1955                                  * anything, it might because there are
1956                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1957                                  */
1958                                 if (!total)
1959                                         break;
1960                                 /*
1961                                  * We want to do more targeted reclaim.
1962                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1963                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1964                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1965                                  */
1966                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1967                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1968                                         break;
1969                         }
1970                         continue;
1971                 }
1972                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
1973                         continue;
1974                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1975                                                      zone, &nr_scanned);
1976                 *total_scanned += nr_scanned;
1977                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
1978                         break;
1979         }
1980         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1981         return total;
1982 }
1983
1984 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1985 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1986         .name = "memcg_oom_lock",
1987 };
1988 #endif
1989
1990 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1991
1992 /*
1993  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1994  * If someone is running, return false.
1995  */
1996 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1997 {
1998         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1999
2000         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2001
2002         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2003                 if (iter->oom_lock) {
2004                         /*
2005                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2006                          * so we cannot give a lock.
2007                          */
2008                         failed = iter;
2009                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2010                         break;
2011                 } else
2012                         iter->oom_lock = true;
2013         }
2014
2015         if (failed) {
2016                 /*
2017                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2018                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2019                  */
2020                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2021                         if (iter == failed) {
2022                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2023                                 break;
2024                         }
2025                         iter->oom_lock = false;
2026                 }
2027         } else
2028                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2029
2030         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2031
2032         return !failed;
2033 }
2034
2035 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2036 {
2037         struct mem_cgroup *iter;
2038
2039         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2040         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2041         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2042                 iter->oom_lock = false;
2043         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2044 }
2045
2046 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2047 {
2048         struct mem_cgroup *iter;
2049
2050         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2051                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2052 }
2053
2054 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2055 {
2056         struct mem_cgroup *iter;
2057
2058         /*
2059          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2060          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2061          * atomic_add_unless() here.
2062          */
2063         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2064                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2065 }
2066
2067 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2068
2069 struct oom_wait_info {
2070         struct mem_cgroup *memcg;
2071         wait_queue_t    wait;
2072 };
2073
2074 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2075         unsigned mode, int sync, void *arg)
2076 {
2077         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2078         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2079         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2080
2081         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2082         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2083
2084         /*
2085          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2086          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2087          */
2088         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2089                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2090                 return 0;
2091         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2092 }
2093
2094 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2095 {
2096         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2097         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2098         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2099 }
2100
2101 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2102 {
2103         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2104                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2105 }
2106
2107 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2108 {
2109         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2110                 return;
2111         /*
2112          * We are in the middle of the charge context here, so we
2113          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2114          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2115          *
2116          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2117          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2118          * invocation might not even be necessary.
2119          *
2120          * That's why we don't do anything here except remember the
2121          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2122          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2123          * and when we know whether the fault was overall successful.
2124          */
2125         css_get(&memcg->css);
2126         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2127         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2128         current->memcg_oom.order = order;
2129 }
2130
2131 /**
2132  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2133  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2134  *
2135  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2136  * handler was enabled.
2137  *
2138  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2139  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2140  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2141  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2142  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2143  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2144  *
2145  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2146  * completed, %false otherwise.
2147  */
2148 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2149 {
2150         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2151         struct oom_wait_info owait;
2152         bool locked;
2153
2154         /* OOM is global, do not handle */
2155         if (!memcg)
2156                 return false;
2157
2158         if (!handle)
2159                 goto cleanup;
2160
2161         owait.memcg = memcg;
2162         owait.wait.flags = 0;
2163         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2164         owait.wait.private = current;
2165         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2166
2167         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2168         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2169
2170         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2171
2172         if (locked)
2173                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2174
2175         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2176                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2177                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2178                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2179                                          current->memcg_oom.order);
2180         } else {
2181                 schedule();
2182                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2183                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2184         }
2185
2186         if (locked) {
2187                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2188                 /*
2189                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2190                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2191                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2192                  */
2193                 memcg_oom_recover(memcg);
2194         }
2195 cleanup:
2196         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2197         css_put(&memcg->css);
2198         return true;
2199 }
2200
2201 /**
2202  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
2203  * @page: page that is going to change accounted state
2204  * @locked: &memcg->move_lock slowpath was taken
2205  * @flags: IRQ-state flags for &memcg->move_lock
2206  *
2207  * This function must mark the beginning of an accounted page state
2208  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
2209  * being moved to another memcg:
2210  *
2211  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page, &locked, &flags);
2212  *   if (TestClearPageState(page))
2213  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
2214  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg, locked, flags);
2215  *
2216  * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast path can
2217  * get away without acquiring the memcg->move_lock (@locked is false)
2218  * because page moving starts with an RCU grace period.
2219  *
2220  * The RCU lock also protects the memcg from being freed when the page
2221  * state that is going to change is the only thing preventing the page
2222  * from being uncharged.  E.g. end-writeback clearing PageWriteback(),
2223  * which allows migration to go ahead and uncharge the page before the
2224  * account transaction might be complete.
2225  */
2226 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page,
2227                                               bool *locked,
2228                                               unsigned long *flags)
2229 {
2230         struct mem_cgroup *memcg;
2231         struct page_cgroup *pc;
2232
2233         rcu_read_lock();
2234
2235         if (mem_cgroup_disabled())
2236                 return NULL;
2237
2238         pc = lookup_page_cgroup(page);
2239 again:
2240         memcg = pc->mem_cgroup;
2241         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2242                 return NULL;
2243
2244         *locked = false;
2245         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2246                 return memcg;
2247
2248         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2249         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2250                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2251                 goto again;
2252         }
2253         *locked = true;
2254
2255         return memcg;
2256 }
2257
2258 /**
2259  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
2260  * @memcg: the memcg that was accounted against
2261  * @locked: value received from mem_cgroup_begin_page_stat()
2262  * @flags: value received from mem_cgroup_begin_page_stat()
2263  */
2264 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg, bool locked,
2265                               unsigned long flags)
2266 {
2267         if (memcg && locked)
2268                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, &flags);
2269
2270         rcu_read_unlock();
2271 }
2272
2273 /**
2274  * mem_cgroup_update_page_stat - update page state statistics
2275  * @memcg: memcg to account against
2276  * @idx: page state item to account
2277  * @val: number of pages (positive or negative)
2278  *
2279  * See mem_cgroup_begin_page_stat() for locking requirements.
2280  */
2281 void mem_cgroup_update_page_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2282                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2283 {
2284         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2285
2286         if (memcg)
2287                 this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2288 }
2289
2290 /*
2291  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2292  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2293  */
2294 #define CHARGE_BATCH    32U
2295 struct memcg_stock_pcp {
2296         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2297         unsigned int nr_pages;
2298         struct work_struct work;
2299         unsigned long flags;
2300 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2301 };
2302 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2303 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2304
2305 /**
2306  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2307  * @memcg: memcg to consume from.
2308  * @nr_pages: how many pages to charge.
2309  *
2310  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2311  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2312  * service an allocation will refill the stock.
2313  *
2314  * returns true if successful, false otherwise.
2315  */
2316 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2317 {
2318         struct memcg_stock_pcp *stock;
2319         bool ret = true;
2320
2321         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2322                 return false;
2323
2324         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2325         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2326                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2327         else /* need to call res_counter_charge */
2328                 ret = false;
2329         put_cpu_var(memcg_stock);
2330         return ret;
2331 }
2332
2333 /*
2334  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2335  */
2336 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2337 {
2338         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2339
2340         if (stock->nr_pages) {
2341                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2342
2343                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2344                 if (do_swap_account)
2345                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2346                 stock->nr_pages = 0;
2347         }
2348         stock->cached = NULL;
2349 }
2350
2351 /*
2352  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2353  * a thread which is pinned to local cpu.
2354  */
2355 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2356 {
2357         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2358         drain_stock(stock);
2359         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2360 }
2361
2362 static void __init memcg_stock_init(void)
2363 {
2364         int cpu;
2365
2366         for_each_possible_cpu(cpu) {
2367                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2368                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2369                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2370         }
2371 }
2372
2373 /*
2374  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2375  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2376  */
2377 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2378 {
2379         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2380
2381         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2382                 drain_stock(stock);
2383                 stock->cached = memcg;
2384         }
2385         stock->nr_pages += nr_pages;
2386         put_cpu_var(memcg_stock);
2387 }
2388
2389 /*
2390  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2391  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2392  * until the work is done.
2393  */
2394 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2395 {
2396         int cpu, curcpu;
2397
2398         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2399         get_online_cpus();
2400         curcpu = get_cpu();
2401         for_each_online_cpu(cpu) {
2402                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2403                 struct mem_cgroup *memcg;
2404
2405                 memcg = stock->cached;
2406                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2407                         continue;
2408                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2409                         continue;
2410                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2411                         if (cpu == curcpu)
2412                                 drain_local_stock(&stock->work);
2413                         else
2414                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2415                 }
2416         }
2417         put_cpu();
2418
2419         if (!sync)
2420                 goto out;
2421
2422         for_each_online_cpu(cpu) {
2423                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2424                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2425                         flush_work(&stock->work);
2426         }
2427 out:
2428         put_online_cpus();
2429 }
2430
2431 /*
2432  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2433  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2434  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2435  * it.
2436  */
2437 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2438 {
2439         /*
2440          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2441          */
2442         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2443                 return;
2444         drain_all_stock(root_memcg, false);
2445         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2446 }
2447
2448 /* This is a synchronous drain interface. */
2449 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2450 {
2451         /* called when force_empty is called */
2452         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2453         drain_all_stock(root_memcg, true);
2454         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2455 }
2456
2457 /*
2458  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2459  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2460  */
2461 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2462 {
2463         int i;
2464
2465         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2466         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2467                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2468
2469                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2470                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2471         }
2472         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2473                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2474
2475                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2476                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2477         }
2478         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2479 }
2480
2481 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2482                                         unsigned long action,
2483                                         void *hcpu)
2484 {
2485         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2486         struct memcg_stock_pcp *stock;
2487         struct mem_cgroup *iter;
2488
2489         if (action == CPU_ONLINE)
2490                 return NOTIFY_OK;
2491
2492         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2493                 return NOTIFY_OK;
2494
2495         for_each_mem_cgroup(iter)
2496                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2497
2498         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2499         drain_stock(stock);
2500         return NOTIFY_OK;
2501 }
2502
2503 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2504                       unsigned int nr_pages)
2505 {
2506         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2507         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2508         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2509         struct res_counter *fail_res;
2510         unsigned long nr_reclaimed;
2511         unsigned long long size;
2512         bool may_swap = true;
2513         bool drained = false;
2514         int ret = 0;
2515
2516         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2517                 goto done;
2518 retry:
2519         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2520                 goto done;
2521
2522         size = batch * PAGE_SIZE;
2523         if (!do_swap_account ||
2524             !res_counter_charge(&memcg->memsw, size, &fail_res)) {
2525                 if (!res_counter_charge(&memcg->res, size, &fail_res))
2526                         goto done_restock;
2527                 if (do_swap_account)
2528                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
2529                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2530         } else {
2531                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2532                 may_swap = false;
2533         }
2534
2535         if (batch > nr_pages) {
2536                 batch = nr_pages;
2537                 goto retry;
2538         }
2539
2540         /*
2541          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2542          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2543          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2544          * free their memory.
2545          */
2546         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2547                      fatal_signal_pending(current) ||
2548                      current->flags & PF_EXITING))
2549                 goto bypass;
2550
2551         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2552                 goto nomem;
2553
2554         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2555                 goto nomem;
2556
2557         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2558                                                     gfp_mask, may_swap);
2559
2560         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2561                 goto retry;
2562
2563         if (!drained) {
2564                 drain_all_stock_async(mem_over_limit);
2565                 drained = true;
2566                 goto retry;
2567         }
2568
2569         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2570                 goto nomem;
2571         /*
2572          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2573          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2574          * before killing the task.
2575          *
2576          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2577          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2578          * to regular pages anyway in case of failure.
2579          */
2580         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2581                 goto retry;
2582         /*
2583          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2584          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2585          */
2586         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2587                 goto retry;
2588
2589         if (nr_retries--)
2590                 goto retry;
2591
2592         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2593                 goto bypass;
2594
2595         if (fatal_signal_pending(current))
2596                 goto bypass;
2597
2598         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2599 nomem:
2600         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2601                 return -ENOMEM;
2602 bypass:
2603         return -EINTR;
2604
2605 done_restock:
2606         if (batch > nr_pages)
2607                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2608 done:
2609         return ret;
2610 }
2611
2612 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2613 {
2614         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2615
2616         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2617                 return;
2618
2619         res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2620         if (do_swap_account)
2621                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2622 }
2623
2624 /*
2625  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2626  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2627  */
2628 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2629                                         unsigned int nr_pages)
2630 {
2631         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2632
2633         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2634                 return;
2635
2636         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2637         if (do_swap_account)
2638                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2639                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2640 }
2641
2642 /*
2643  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2644  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
2645  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
2646  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
2647  */
2648 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2649 {
2650         /* ID 0 is unused ID */
2651         if (!id)
2652                 return NULL;
2653         return mem_cgroup_from_id(id);
2654 }
2655
2656 /*
2657  * try_get_mem_cgroup_from_page - look up page's memcg association
2658  * @page: the page
2659  *
2660  * Look up, get a css reference, and return the memcg that owns @page.
2661  *
2662  * The page must be locked to prevent racing with swap-in and page
2663  * cache charges.  If coming from an unlocked page table, the caller
2664  * must ensure the page is on the LRU or this can race with charging.
2665  */
2666 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2667 {
2668         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2669         struct page_cgroup *pc;
2670         unsigned short id;
2671         swp_entry_t ent;
2672
2673         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2674
2675         pc = lookup_page_cgroup(page);
2676         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2677                 memcg = pc->mem_cgroup;
2678                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2679                         memcg = NULL;
2680         } else if (PageSwapCache(page)) {
2681                 ent.val = page_private(page);
2682                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2683                 rcu_read_lock();
2684                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2685                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2686                         memcg = NULL;
2687                 rcu_read_unlock();
2688         }
2689         return memcg;
2690 }
2691
2692 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2693 {
2694         struct zone *zone = page_zone(page);
2695
2696         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2697         if (PageLRU(page)) {
2698                 struct lruvec *lruvec;
2699
2700                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2701                 ClearPageLRU(page);
2702                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2703                 *isolated = 1;
2704         } else
2705                 *isolated = 0;
2706 }
2707
2708 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2709 {
2710         struct zone *zone = page_zone(page);
2711
2712         if (isolated) {
2713                 struct lruvec *lruvec;
2714
2715                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2716                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2717                 SetPageLRU(page);
2718                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2719         }
2720         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2721 }
2722
2723 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2724                           bool lrucare)
2725 {
2726         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2727         int isolated;
2728
2729         VM_BUG_ON_PAGE(PageCgroupUsed(pc), page);
2730         /*
2731          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2732          * accessed by any other context at this point.
2733          */
2734
2735         /*
2736          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2737          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2738          */
2739         if (lrucare)
2740                 lock_page_lru(page, &isolated);
2741
2742         /*
2743          * Nobody should be changing or seriously looking at
2744          * pc->mem_cgroup and pc->flags at this point:
2745          *
2746          * - the page is uncharged
2747          *
2748          * - the page is off-LRU
2749          *
2750          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2751          *   a locked page table
2752          *
2753          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2754          *   have the page locked
2755          */
2756         pc->mem_cgroup = memcg;
2757         pc->flags = PCG_USED | PCG_MEM | (do_swap_account ? PCG_MEMSW : 0);
2758
2759         if (lrucare)
2760                 unlock_page_lru(page, isolated);
2761 }
2762
2763 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2764
2765 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2766 /*
2767  * The memcg_slab_mutex is held whenever a per memcg kmem cache is created or
2768  * destroyed. It protects memcg_caches arrays and memcg_slab_caches lists.
2769  */
2770 static DEFINE_MUTEX(memcg_slab_mutex);
2771
2772 static DEFINE_MUTEX(activate_kmem_mutex);
2773
2774 /*
2775  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2776  * in the memcg_cache_params struct.
2777  */
2778 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2779 {
2780         struct kmem_cache *cachep;
2781
2782         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2783         cachep = p->root_cache;
2784         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2785 }
2786
2787 #ifdef CONFIG_SLABINFO
2788 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
2789 {
2790         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
2791         struct memcg_cache_params *params;
2792
2793         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2794                 return -EIO;
2795
2796         print_slabinfo_header(m);
2797
2798         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2799         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
2800                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
2801         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2802
2803         return 0;
2804 }
2805 #endif
2806
2807 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
2808 {
2809         struct res_counter *fail_res;
2810         int ret = 0;
2811
2812         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
2813         if (ret)
2814                 return ret;
2815
2816         ret = try_charge(memcg, gfp, size >> PAGE_SHIFT);
2817         if (ret == -EINTR)  {
2818                 /*
2819                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2820                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2821                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2822                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2823                  * perspective, the cache has already been selected, by
2824                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2825                  * our minds.
2826                  *
2827                  * This condition will only trigger if the task entered
2828                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2829                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2830                  * when the allocation triggers should have been already
2831                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2832                  */
2833                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
2834                 if (do_swap_account)
2835                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
2836                                                   &fail_res);
2837                 ret = 0;
2838         } else if (ret)
2839                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
2840
2841         return ret;
2842 }
2843
2844 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
2845 {
2846         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
2847         if (do_swap_account)
2848                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
2849
2850         /* Not down to 0 */
2851         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
2852                 return;
2853
2854         /*
2855          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
2856          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
2857          * outliving the memcg existence.
2858          *
2859          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
2860          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
2861          */
2862         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
2863                 css_put(&memcg->css);
2864 }
2865
2866 /*
2867  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2868  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2869  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2870  */
2871 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2872 {
2873         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2874 }
2875
2876 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2877 {
2878         int id, size;
2879         int err;
2880
2881         id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
2882                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2883         if (id < 0)
2884                 return id;
2885
2886         if (id < memcg_limited_groups_array_size)
2887                 return id;
2888
2889         /*
2890          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2891          * so we have to grow them.
2892          */
2893
2894         size = 2 * (id + 1);
2895         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2896                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2897         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2898                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2899
2900         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2901         err = memcg_update_all_caches(size);
2902         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2903
2904         if (err) {
2905                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2906                 return err;
2907         }
2908         return id;
2909 }
2910
2911 static void memcg_free_cache_id(int id)
2912 {
2913         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2914 }
2915
2916 /*
2917  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
2918  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
2919  * calling this.
2920  */
2921 void memcg_update_array_size(int num)
2922 {
2923         memcg_limited_groups_array_size = num;
2924 }
2925
2926 static void memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2927                                  struct kmem_cache *root_cache)
2928 {
2929         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by
2930                                                      memcg_slab_mutex */
2931         struct kmem_cache *cachep;
2932         int id;
2933
2934         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2935
2936         id = memcg_cache_id(memcg);
2937
2938         /*
2939          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
2940          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
2941          * create the same cache, but only one of them may succeed.
2942          */
2943         if (cache_from_memcg_idx(root_cache, id))
2944                 return;
2945
2946         cgroup_name(memcg->css.cgroup, memcg_name_buf, NAME_MAX + 1);
2947         cachep = memcg_create_kmem_cache(memcg, root_cache, memcg_name_buf);
2948         /*
2949          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
2950          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
2951          * cache.
2952          */
2953         if (!cachep)
2954                 return;
2955
2956         css_get(&memcg->css);
2957         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
2958
2959         /*
2960          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
2961          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
2962          * initialized.
2963          */
2964         smp_wmb();
2965
2966         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id]);
2967         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = cachep;
2968 }
2969
2970 static void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *cachep)
2971 {
2972         struct kmem_cache *root_cache;
2973         struct mem_cgroup *memcg;
2974         int id;
2975
2976         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2977
2978         BUG_ON(is_root_cache(cachep));
2979
2980         root_cache = cachep->memcg_params->root_cache;
2981         memcg = cachep->memcg_params->memcg;
2982         id = memcg_cache_id(memcg);
2983
2984         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] != cachep);
2985         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
2986
2987         list_del(&cachep->memcg_params->list);
2988
2989         kmem_cache_destroy(cachep);
2990
2991         /* drop the reference taken in memcg_register_cache */
2992         css_put(&memcg->css);
2993 }
2994
2995 /*
2996  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
2997  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
2998  * enqueing new caches to be created.
2999  *
3000  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3001  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3002  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3003  * objects during debug.
3004  *
3005  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3006  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3007  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3008  * cache again, failing at the same point.
3009  *
3010  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3011  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3012  * inside the following two functions.
3013  */
3014 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3015 {
3016         VM_BUG_ON(!current->mm);
3017         current->memcg_kmem_skip_account++;
3018 }
3019
3020 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3021 {
3022         VM_BUG_ON(!current->mm);
3023         current->memcg_kmem_skip_account--;
3024 }
3025
3026 int __memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
3027 {
3028         struct kmem_cache *c;
3029         int i, failed = 0;
3030
3031         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3032         for_each_memcg_cache_index(i) {
3033                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3034                 if (!c)
3035                         continue;
3036
3037                 memcg_unregister_cache(c);
3038
3039                 if (cache_from_memcg_idx(s, i))
3040                         failed++;
3041         }
3042         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3043         return failed;
3044 }
3045
3046 static void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3047 {
3048         struct kmem_cache *cachep;
3049         struct memcg_cache_params *params, *tmp;
3050
3051         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3052                 return;
3053
3054         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3055         list_for_each_entry_safe(params, tmp, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3056                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3057                 kmem_cache_shrink(cachep);
3058                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
3059                         memcg_unregister_cache(cachep);
3060         }
3061         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3062 }
3063
3064 struct memcg_register_cache_work {
3065         struct mem_cgroup *memcg;
3066         struct kmem_cache *cachep;
3067         struct work_struct work;
3068 };
3069
3070 static void memcg_register_cache_func(struct work_struct *w)
3071 {
3072         struct memcg_register_cache_work *cw =
3073                 container_of(w, struct memcg_register_cache_work, work);
3074         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
3075         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
3076
3077         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3078         memcg_register_cache(memcg, cachep);
3079         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3080
3081         css_put(&memcg->css);
3082         kfree(cw);
3083 }
3084
3085 /*
3086  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3087  */
3088 static void __memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3089                                             struct kmem_cache *cachep)
3090 {
3091         struct memcg_register_cache_work *cw;
3092
3093         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
3094         if (cw == NULL) {
3095                 css_put(&memcg->css);
3096                 return;
3097         }
3098
3099         cw->memcg = memcg;
3100         cw->cachep = cachep;
3101
3102         INIT_WORK(&cw->work, memcg_register_cache_func);
3103         schedule_work(&cw->work);
3104 }
3105
3106 static void memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3107                                           struct kmem_cache *cachep)
3108 {
3109         /*
3110          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3111          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3112          * in __memcg_schedule_register_cache will recurse.
3113          *
3114          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3115          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3116          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3117          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3118          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3119          */
3120         memcg_stop_kmem_account();
3121         __memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
3122         memcg_resume_kmem_account();
3123 }
3124
3125 int __memcg_charge_slab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp, int order)
3126 {
3127         int res;
3128
3129         res = memcg_charge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, gfp,
3130                                 PAGE_SIZE << order);
3131         if (!res)
3132                 atomic_add(1 << order, &cachep->memcg_params->nr_pages);
3133         return res;
3134 }
3135
3136 void __memcg_uncharge_slab(struct kmem_cache *cachep, int order)
3137 {
3138         memcg_uncharge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, PAGE_SIZE << order);
3139         atomic_sub(1 << order, &cachep->memcg_params->nr_pages);
3140 }
3141
3142 /*
3143  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3144  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3145  *
3146  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3147  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3148  * in a workqueue.
3149  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3150  * the original cache.
3151  *
3152  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3153  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3154  */
3155 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3156                                           gfp_t gfp)
3157 {
3158         struct mem_cgroup *memcg;
3159         struct kmem_cache *memcg_cachep;
3160
3161         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3162         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3163
3164         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3165                 return cachep;
3166
3167         rcu_read_lock();
3168         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3169
3170         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3171                 goto out;
3172
3173         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
3174         if (likely(memcg_cachep)) {
3175                 cachep = memcg_cachep;
3176                 goto out;
3177         }
3178
3179         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3180         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
3181                 goto out;
3182         rcu_read_unlock();
3183
3184         /*
3185          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3186          * context), we could be be predictable and return right away.
3187          * This would guarantee that the allocation being performed
3188          * already belongs in the new cache.
3189          *
3190          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3191          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3192          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
3193          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
3194          * defer everything.
3195          */
3196         memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
3197         return cachep;
3198 out:
3199         rcu_read_unlock();
3200         return cachep;
3201 }
3202
3203 /*
3204  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3205  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3206  * need a further commit step to do the final arrangements.
3207  *
3208  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3209  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3210  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3211  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3212  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3213  * the compiled-out case as well.
3214  *
3215  * Returning true means the allocation is possible.
3216  */
3217 bool
3218 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3219 {
3220         struct mem_cgroup *memcg;
3221         int ret;
3222
3223         *_memcg = NULL;
3224
3225         /*
3226          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3227          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3228          * check here, since direct calls to the page allocator that are
3229          * accounted to kmemcg (alloc_kmem_pages and friends) only happen
3230          * outside memcg core. We are mostly concerned with cache allocations,
3231          * and by having this test at memcg_kmem_get_cache, we are already able
3232          * to relay the allocation to the root cache and bypass the memcg cache
3233          * altogether.
3234          *
3235          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3236          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3237          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3238          * the SLUB allocator:
3239          *
3240          *      memcg_stop_kmem_account();
3241          *      kmalloc(<large_number>)
3242          *      memcg_resume_kmem_account();
3243          *
3244          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3245          * since it will drive us directly to this function without passing
3246          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3247          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3248          * cache arrays. We bring this test here.
3249          */
3250         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3251                 return true;
3252
3253         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3254
3255         if (!memcg_kmem_is_active(memcg)) {
3256                 css_put(&memcg->css);
3257                 return true;
3258         }
3259
3260         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3261         if (!ret)
3262                 *_memcg = memcg;
3263
3264         css_put(&memcg->css);
3265         return (ret == 0);
3266 }
3267
3268 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3269                               int order)
3270 {
3271         struct page_cgroup *pc;
3272
3273         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3274
3275         /* The page allocation failed. Revert */
3276         if (!page) {
3277                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3278                 return;
3279         }
3280         /*
3281          * The page is freshly allocated and not visible to any
3282          * outside callers yet.  Set up pc non-atomically.
3283          */
3284         pc = lookup_page_cgroup(page);
3285         pc->mem_cgroup = memcg;
3286         pc->flags = PCG_USED;
3287 }
3288
3289 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3290 {
3291         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3292         struct page_cgroup *pc;
3293
3294
3295         pc = lookup_page_cgroup(page);
3296         if (!PageCgroupUsed(pc))
3297                 return;
3298
3299         memcg = pc->mem_cgroup;
3300         pc->flags = 0;
3301
3302         /*
3303          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3304          * is a valid allocation
3305          */
3306         if (!memcg)
3307                 return;
3308
3309         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3310         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3311 }
3312 #else
3313 static inline void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3314 {
3315 }
3316 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3317
3318 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3319
3320 /*
3321  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3322  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3323  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3324  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3325  */
3326 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3327 {
3328         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3329         struct page_cgroup *pc;
3330         struct mem_cgroup *memcg;
3331         int i;
3332
3333         if (mem_cgroup_disabled())
3334                 return;
3335
3336         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3337         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3338                 pc = head_pc + i;
3339                 pc->mem_cgroup = memcg;
3340                 pc->flags = head_pc->flags;
3341         }
3342         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3343                        HPAGE_PMD_NR);
3344 }
3345 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3346
3347 /**
3348  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3349  * @page: the page
3350  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3351  * @pc: page_cgroup of the page.
3352  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3353  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3354  *
3355  * The caller must confirm following.
3356  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3357  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3358  *
3359  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3360  * from old cgroup.
3361  */
3362 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3363                                    unsigned int nr_pages,
3364                                    struct page_cgroup *pc,
3365                                    struct mem_cgroup *from,
3366                                    struct mem_cgroup *to)
3367 {
3368         unsigned long flags;
3369         int ret;
3370
3371         VM_BUG_ON(from == to);
3372         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3373         /*
3374          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3375          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3376          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3377          * hold it.
3378          */
3379         ret = -EBUSY;
3380         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3381                 goto out;
3382
3383         /*
3384          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at pc->mem_cgroup
3385          * of its source page while we change it: page migration takes
3386          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
3387          */
3388         if (!trylock_page(page))
3389                 goto out;
3390
3391         ret = -EINVAL;
3392         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3393                 goto out_unlock;
3394
3395         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3396
3397         if (!PageAnon(page) && page_mapped(page)) {
3398                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3399                                nr_pages);
3400                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3401                                nr_pages);
3402         }
3403
3404         if (PageWriteback(page)) {
3405                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3406                                nr_pages);
3407                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3408                                nr_pages);
3409         }
3410
3411         /*
3412          * It is safe to change pc->mem_cgroup here because the page
3413          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
3414          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
3415          */
3416
3417         /* caller should have done css_get */
3418         pc->mem_cgroup = to;
3419         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3420         ret = 0;
3421
3422         local_irq_disable();
3423         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
3424         memcg_check_events(to, page);
3425         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
3426         memcg_check_events(from, page);
3427         local_irq_enable();
3428 out_unlock:
3429         unlock_page(page);
3430 out:
3431         return ret;
3432 }
3433
3434 /**
3435  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3436  * @page: the page to move
3437  * @pc: page_cgroup of the page
3438  * @child: page's cgroup
3439  *
3440  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3441  * parent (aka use_hierarchy==0).
3442  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3443  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3444  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3445  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3446  * on the next attempt and the call should be retried later.
3447  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3448  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3449  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3450  * LRU or vanish.
3451  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3452  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3453  * disappear in the next attempt.
3454  */
3455 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3456                                   struct page_cgroup *pc,
3457                                   struct mem_cgroup *child)
3458 {
3459         struct mem_cgroup *parent;
3460         unsigned int nr_pages;
3461         unsigned long uninitialized_var(flags);
3462         int ret;
3463
3464         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3465
3466         ret = -EBUSY;
3467         if (!get_page_unless_zero(page))
3468                 goto out;
3469         if (isolate_lru_page(page))
3470                 goto put;
3471
3472         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3473
3474         parent = parent_mem_cgroup(child);
3475         /*
3476          * If no parent, move charges to root cgroup.
3477          */
3478         if (!parent)
3479                 parent = root_mem_cgroup;
3480
3481         if (nr_pages > 1) {
3482                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3483                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3484         }
3485
3486         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3487                                 pc, child, parent);
3488         if (!ret)
3489                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3490
3491         if (nr_pages > 1)
3492                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3493         putback_lru_page(page);
3494 put:
3495         put_page(page);
3496 out:
3497         return ret;
3498 }
3499
3500 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3501 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
3502                                          bool charge)
3503 {
3504         int val = (charge) ? 1 : -1;
3505         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
3506 }
3507
3508 /**
3509  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3510  * @entry: swap entry to be moved
3511  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3512  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3513  *
3514  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3515  * as the mem_cgroup's id of @from.
3516  *
3517  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3518  *
3519  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3520  * both res and memsw, and called css_get().
3521  */
3522 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3523                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3524 {
3525         unsigned short old_id, new_id;
3526
3527         old_id = mem_cgroup_id(from);
3528         new_id = mem_cgroup_id(to);
3529
3530         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3531                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3532                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3533                 /*
3534                  * This function is only called from task migration context now.
3535                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3536                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3537                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
3538                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
3539                  * refcount of @to might be decreased to 0.
3540                  *
3541                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
3542                  * alive, so we can just call css_get().
3543                  */
3544                 css_get(&to->css);
3545                 return 0;
3546         }
3547         return -EINVAL;
3548 }
3549 #else
3550 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3551                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3552 {
3553         return -EINVAL;
3554 }
3555 #endif
3556
3557 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3558 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3559 {
3560         struct page_cgroup *pc;
3561
3562         pc = lookup_page_cgroup(page);
3563         /*
3564          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3565          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3566          * or when mem_cgroup_disabled().
3567          */
3568         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3569                 return pc;
3570         return NULL;
3571 }
3572
3573 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3574 {
3575         if (mem_cgroup_disabled())
3576                 return false;
3577
3578         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3579 }
3580
3581 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3582 {
3583         struct page_cgroup *pc;
3584
3585         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3586         if (pc) {
3587                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3588                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3589         }
3590 }
3591 #endif
3592
3593 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3594                                 unsigned long long val)
3595 {
3596         int retry_count;
3597         int ret = 0;
3598         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3599         u64 curusage, oldusage;
3600         int enlarge;
3601
3602         /*
3603          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3604          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3605          * of # of children which we should visit in this loop.
3606          */
3607         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3608
3609         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3610
3611         enlarge = 0;
3612         while (retry_count) {
3613                 if (signal_pending(current)) {
3614                         ret = -EINTR;
3615                         break;
3616                 }
3617                 /*
3618                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3619                  * open coded manner. You see what this really does.
3620                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3621                  */
3622                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3623                 if (res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) < val) {
3624                         ret = -EINVAL;
3625                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3626                         break;
3627                 }
3628
3629                 if (res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) < val)
3630                         enlarge = 1;
3631
3632                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3633                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3634
3635                 if (!ret)
3636                         break;
3637
3638                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
3639
3640                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3641                 /* Usage is reduced ? */
3642                 if (curusage >= oldusage)
3643                         retry_count--;
3644                 else
3645                         oldusage = curusage;
3646         }
3647         if (!ret && enlarge)
3648                 memcg_oom_recover(memcg);
3649
3650         return ret;
3651 }
3652
3653 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3654                                         unsigned long long val)
3655 {
3656         int retry_count;
3657         u64 oldusage, curusage;
3658         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3659         int ret = -EBUSY;
3660         int enlarge = 0;
3661
3662         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3663         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3664         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3665         while (retry_count) {
3666                 if (signal_pending(current)) {
3667                         ret = -EINTR;
3668                         break;
3669                 }
3670                 /*
3671                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3672                  * open coded manner. You see what this really does.
3673                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3674                  */
3675                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3676                 if (res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) > val) {
3677                         ret = -EINVAL;
3678                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3679                         break;
3680                 }
3681                 if (res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) < val)
3682                         enlarge = 1;
3683                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3684                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3685
3686                 if (!ret)
3687                         break;
3688
3689                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
3690
3691                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3692                 /* Usage is reduced ? */
3693                 if (curusage >= oldusage)
3694                         retry_count--;
3695                 else
3696                         oldusage = curusage;
3697         }
3698         if (!ret && enlarge)
3699                 memcg_oom_recover(memcg);
3700         return ret;
3701 }
3702
3703 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3704                                             gfp_t gfp_mask,
3705                                             unsigned long *total_scanned)
3706 {
3707         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3708         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3709         unsigned long reclaimed;
3710         int loop = 0;
3711         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3712         unsigned long long excess;
3713         unsigned long nr_scanned;
3714
3715         if (order > 0)
3716                 return 0;
3717
3718         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3719         /*
3720          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3721          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3722          * pressure
3723          */
3724         do {
3725                 if (next_mz)
3726                         mz = next_mz;
3727                 else
3728                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3729                 if (!mz)
3730                         break;
3731
3732                 nr_scanned = 0;
3733                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3734                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3735                 nr_reclaimed += reclaimed;
3736                 *total_scanned += nr_scanned;
3737                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3738
3739                 /*
3740                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3741                  * it is time to move on to the next cgroup
3742                  */
3743                 next_mz = NULL;
3744                 if (!reclaimed) {
3745                         do {
3746                                 /*
3747                                  * Loop until we find yet another one.
3748                                  *
3749                                  * By the time we get the soft_limit lock
3750                                  * again, someone might have aded the
3751                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3752                                  * make sure we get a different mem.
3753                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3754                                  * NULL if no other cgroup is present on
3755                                  * the tree
3756                                  */
3757                                 next_mz =
3758                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3759                                 if (next_mz == mz)
3760                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
3761                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3762                                         break;
3763                         } while (1);
3764                 }
3765                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3766                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
3767                 /*
3768                  * One school of thought says that we should not add
3769                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3770                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3771                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3772                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3773                  * term TODO.
3774                  */
3775                 /* If excess == 0, no tree ops */
3776                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3777                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3778                 css_put(&mz->memcg->css);
3779                 loop++;
3780                 /*
3781                  * Could not reclaim anything and there are no more
3782                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3783                  * reclaiming anything.
3784                  */
3785                 if (!nr_reclaimed &&
3786                         (next_mz == NULL ||
3787                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3788                         break;
3789         } while (!nr_reclaimed);
3790         if (next_mz)
3791                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3792         return nr_reclaimed;
3793 }
3794
3795 /**
3796  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
3797  * @memcg: group to clear
3798  * @node: NUMA node
3799  * @zid: zone id
3800  * @lru: lru to to clear
3801  *
3802  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
3803  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
3804  * group.
3805  */
3806 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3807                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3808 {
3809         struct lruvec *lruvec;
3810         unsigned long flags;
3811         struct list_head *list;
3812         struct page *busy;
3813         struct zone *zone;
3814
3815         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3816         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
3817         list = &lruvec->lists[lru];
3818
3819         busy = NULL;
3820         do {
3821                 struct page_cgroup *pc;
3822                 struct page *page;
3823
3824                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3825                 if (list_empty(list)) {
3826                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3827                         break;
3828                 }
3829                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3830                 if (busy == page) {
3831                         list_move(&page->lru, list);
3832                         busy = NULL;
3833                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3834                         continue;
3835                 }
3836                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3837
3838                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3839
3840                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
3841                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3842                         busy = page;
3843                 } else
3844                         busy = NULL;
3845                 cond_resched();
3846         } while (!list_empty(list));
3847 }
3848
3849 /*
3850  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
3851  * all the charges and pages to the parent.
3852  * This enables deleting this mem_cgroup.
3853  *
3854  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
3855  */
3856 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
3857 {
3858         int node, zid;
3859         u64 usage;
3860
3861         do {
3862                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3863                 lru_add_drain_all();
3864                 drain_all_stock_sync(memcg);
3865                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3866                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
3867                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3868                                 enum lru_list lru;
3869                                 for_each_lru(lru) {
3870                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3871                                                         node, zid, lru);
3872                                 }
3873                         }
3874                 }
3875                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3876                 memcg_oom_recover(memcg);
3877                 cond_resched();
3878
3879                 /*
3880                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
3881                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
3882                  * expect their value to drop to 0 here.
3883                  * Having res filled up with kmem only is enough.
3884                  *
3885                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
3886                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
3887                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
3888                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
3889                  * charge before adding to the LRU.
3890                  */
3891                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
3892                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
3893         } while (usage > 0);
3894 }
3895
3896 /*
3897  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3898  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3899  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3900  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3901  */
3902 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3903 {
3904         bool ret;
3905
3906         /*
3907          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
3908          * it prevents a new child from being initialized based on this
3909          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
3910          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
3911          */
3912         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
3913
3914         rcu_read_lock();
3915         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3916         rcu_read_unlock();
3917         return ret;
3918 }
3919
3920 /*
3921  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
3922  * the rest to the parent.
3923  *
3924  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3925  */
3926 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3927 {
3928         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3929
3930         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3931         lru_add_drain_all();
3932         /* try to free all pages in this cgroup */
3933         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
3934                 int progress;
3935
3936                 if (signal_pending(current))
3937                         return -EINTR;
3938
3939                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3940                                                         GFP_KERNEL, true);
3941                 if (!progress) {
3942                         nr_retries--;
3943                         /* maybe some writeback is necessary */
3944                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3945                 }
3946
3947         }
3948
3949         return 0;
3950 }
3951
3952 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3953                                             char *buf, size_t nbytes,
3954                                             loff_t off)
3955 {
3956         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3957
3958         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3959                 return -EINVAL;
3960         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3961 }
3962
3963 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3964                                      struct cftype *cft)
3965 {
3966         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3967 }
3968
3969 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3970                                       struct cftype *cft, u64 val)
3971 {
3972         int retval = 0;
3973         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3974         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3975
3976         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3977
3978         if (memcg->use_hierarchy == val)
3979                 goto out;
3980
3981         /*
3982          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3983          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3984          * occur, provided the current cgroup has no children.
3985          *
3986          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3987          * set if there are no children.
3988          */
3989         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3990                                 (val == 1 || val == 0)) {
3991                 if (!memcg_has_children(memcg))
3992                         memcg->use_hierarchy = val;
3993                 else
3994                         retval = -EBUSY;
3995         } else
3996                 retval = -EINVAL;
3997
3998 out:
3999         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4000
4001         return retval;
4002 }
4003
4004 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
4005                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
4006 {
4007         struct mem_cgroup *iter;
4008         long val = 0;
4009
4010         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
4011         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4012                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
4013
4014         if (val < 0) /* race ? */
4015                 val = 0;
4016         return val;
4017 }
4018
4019 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4020 {
4021         u64 val;
4022
4023         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
4024                 if (!swap)
4025                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4026                 else
4027                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4028         }
4029
4030         /*
4031          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
4032          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
4033          */
4034         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4035         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4036
4037         if (swap)
4038                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
4039
4040         return val << PAGE_SHIFT;
4041 }
4042
4043
4044 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
4045                                struct cftype *cft)
4046 {
4047         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4048         enum res_type type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4049         int name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
4050
4051         switch (type) {
4052         case _MEM:
4053                 if (name == RES_USAGE)
4054                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
4055                 return res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
4056         case _MEMSWAP:
4057                 if (name == RES_USAGE)
4058                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
4059                 return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
4060         case _KMEM:
4061                 return res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
4062                 break;
4063         default:
4064                 BUG();
4065         }
4066 }
4067
4068 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4069 /* should be called with activate_kmem_mutex held */
4070 static int __memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
4071                                  unsigned long long limit)
4072 {
4073         int err = 0;
4074         int memcg_id;
4075
4076         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
4077                 return 0;
4078
4079         /*
4080          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
4081          * cgroups so let's stop accounting here.
4082          */
4083         memcg_stop_kmem_account();
4084
4085         /*
4086          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
4087          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
4088          * already joined.
4089          *
4090          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
4091          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
4092          * place, which makes the value quite meaningless.
4093          *
4094          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
4095          * of course permitted.
4096          */
4097         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4098         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
4099             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
4100                 err = -EBUSY;
4101         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4102         if (err)
4103                 goto out;
4104
4105         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
4106         if (memcg_id < 0) {
4107                 err = memcg_id;
4108                 goto out;
4109         }
4110
4111         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
4112         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
4113
4114         /*
4115          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
4116          * active bit set yet, so this should succeed.
4117          */
4118         err = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, limit);
4119         VM_BUG_ON(err);
4120
4121         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
4122         /*
4123          * Setting the active bit after enabling static branching will
4124          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
4125          * patched.
4126          */
4127         memcg_kmem_set_active(memcg);
4128 out:
4129         memcg_resume_kmem_account();
4130         return err;
4131 }
4132
4133 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
4134                                unsigned long long limit)
4135 {
4136         int ret;
4137
4138         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
4139         ret = __memcg_activate_kmem(memcg, limit);
4140         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
4141         return ret;
4142 }
4143
4144 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4145                                    unsigned long long val)
4146 {
4147         int ret;
4148
4149         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
4150                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, val);
4151         else
4152                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
4153         return ret;
4154 }
4155
4156 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4157 {
4158         int ret = 0;
4159         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4160
4161         if (!parent)
4162                 return 0;
4163
4164         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
4165         /*
4166          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
4167          * after this point, because it has at least one child already.
4168          */
4169         if (memcg_kmem_is_active(parent))
4170                 ret = __memcg_activate_kmem(memcg, RES_COUNTER_MAX);
4171         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
4172         return ret;
4173 }
4174 #else
4175 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4176                                    unsigned long long val)
4177 {
4178         return -EINVAL;
4179 }
4180 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
4181
4182 /*
4183  * The user of this function is...
4184  * RES_LIMIT.
4185  */
4186 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
4187                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4188 {
4189         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4190         enum res_type type;
4191         int name;
4192         unsigned long long val;
4193         int ret;
4194
4195         buf = strstrip(buf);
4196         type = MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private);
4197         name = MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private);
4198
4199         switch (name) {
4200         case RES_LIMIT:
4201                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
4202                         ret = -EINVAL;
4203                         break;
4204                 }
4205                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
4206                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buf, &val);
4207                 if (ret)
4208                         break;
4209                 if (type == _MEM)
4210                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
4211                 else if (type == _MEMSWAP)
4212                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
4213                 else if (type == _KMEM)
4214                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, val);
4215                 else
4216                         return -EINVAL;
4217                 break;
4218         case RES_SOFT_LIMIT:
4219                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buf, &val);
4220                 if (ret)
4221                         break;
4222                 /*
4223                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
4224                  * of semantics, for now, we support soft limits for
4225                  * control without swap
4226                  */
4227                 if (type == _MEM)
4228                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
4229                 else
4230                         ret = -EINVAL;
4231                 break;
4232         default:
4233                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
4234                 break;
4235         }
4236         return ret ?: nbytes;
4237 }
4238
4239 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4240                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
4241 {
4242         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
4243
4244         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4245         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4246         if (!memcg->use_hierarchy)
4247                 goto out;
4248
4249         while (memcg->css.parent) {
4250                 memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
4251                 if (!memcg->use_hierarchy)
4252                         break;
4253                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4254                 min_limit = min(min_limit, tmp);
4255                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4256                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
4257         }
4258 out:
4259         *mem_limit = min_limit;
4260         *memsw_limit = min_memsw_limit;
4261 }
4262
4263 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
4264                                 size_t nbytes, loff_t off)
4265 {
4266         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4267         int name;
4268         enum res_type type;
4269
4270         type = MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private);
4271         name = MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private);
4272
4273         switch (name) {
4274         case RES_MAX_USAGE:
4275                 if (type == _MEM)
4276                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
4277                 else if (type == _MEMSWAP)
4278                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
4279                 else if (type == _KMEM)
4280                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
4281                 else
4282                         return -EINVAL;
4283                 break;
4284         case RES_FAILCNT:
4285                 if (type == _MEM)
4286                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
4287                 else if (type == _MEMSWAP)
4288                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
4289                 else if (type == _KMEM)
4290                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
4291                 else
4292                         return -EINVAL;
4293                 break;
4294         }
4295
4296         return nbytes;
4297 }
4298
4299 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4300                                         struct cftype *cft)
4301 {
4302         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
4303 }
4304
4305 #ifdef CONFIG_MMU
4306 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4307                                         struct cftype *cft, u64 val)
4308 {
4309         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4310
4311         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
4312                 return -EINVAL;
4313
4314         /*
4315          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
4316          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
4317          * on with stale data. This means that changes to this value will only
4318          * affect task migrations starting after the change.
4319          */
4320         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4321         return 0;
4322 }
4323 #else
4324 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4325                                         struct cftype *cft, u64 val)
4326 {
4327         return -ENOSYS;
4328 }
4329 #endif
4330
4331 #ifdef CONFIG_NUMA
4332 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
4333 {
4334         struct numa_stat {
4335                 const char *name;
4336                 unsigned int lru_mask;
4337         };
4338
4339         static const struct numa_stat stats[] = {
4340                 { "total", LRU_ALL },
4341                 { "file", LRU_ALL_FILE },
4342                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
4343                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
4344         };
4345         const struct numa_stat *stat;
4346         int nid;
4347         unsigned long nr;
4348         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
4349
4350         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
4351                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
4352                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
4353                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
4354                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4355                                                           stat->lru_mask);
4356                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
4357                 }
4358                 seq_putc(m, '\n');
4359         }
4360
4361         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
4362                 struct mem_cgroup *iter;
4363
4364                 nr = 0;
4365                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4366                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
4367                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
4368                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
4369                         nr = 0;
4370                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4371                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
4372                                         iter, nid, stat->lru_mask);
4373                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
4374                 }
4375                 seq_putc(m, '\n');
4376         }
4377
4378         return 0;
4379 }
4380 #endif /* CONFIG_NUMA */
4381
4382 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
4383 {
4384         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
4385 }
4386
4387 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
4388 {
4389         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
4390         struct mem_cgroup *mi;
4391         unsigned int i;
4392
4393         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4394                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4395                         continue;
4396                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
4397                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
4398         }
4399
4400         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
4401                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
4402                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
4403
4404         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4405                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
4406                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
4407
4408         /* Hierarchical information */
4409         {
4410                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4411                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
4412                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
4413                 if (do_swap_account)
4414                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
4415                                    memsw_limit);
4416         }
4417
4418         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4419                 long long val = 0;
4420
4421                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4422                         continue;
4423                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4424                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
4425                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
4426         }
4427
4428         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
4429                 unsigned long long val = 0;
4430
4431                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4432                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
4433                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
4434                            mem_cgroup_events_names[i], val);
4435         }
4436
4437         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
4438                 unsigned long long val = 0;
4439
4440                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4441                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
4442                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
4443         }
4444
4445 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4446         {
4447                 int nid, zid;
4448                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4449                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
4450                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4451                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4452
4453                 for_each_online_node(nid)
4454                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4455                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
4456                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
4457
4458                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
4459                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
4460                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
4461                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
4462                         }
4463                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
4464                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
4465                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
4466                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
4467         }
4468 #endif
4469
4470         return 0;
4471 }
4472
4473 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4474                                       struct cftype *cft)
4475 {
4476         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4477
4478         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4479 }
4480
4481 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4482                                        struct cftype *cft, u64 val)
4483 {
4484         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4485
4486         if (val > 100)
4487                 return -EINVAL;
4488
4489         if (css->parent)
4490                 memcg->swappiness = val;
4491         else
4492                 vm_swappiness = val;
4493
4494         return 0;
4495 }
4496
4497 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4498 {
4499         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4500         u64 usage;
4501         int i;
4502
4503         rcu_read_lock();
4504         if (!swap)
4505                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4506         else
4507                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4508
4509         if (!t)
4510                 goto unlock;
4511
4512         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4513
4514         /*
4515          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4516          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4517          * call of __mem_cgroup_threshold().
4518          */
4519         i = t->current_threshold;
4520
4521         /*
4522          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4523          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4524          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4525          * only one element of the array here.
4526          */
4527         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4528                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4529
4530         /* i = current_threshold + 1 */
4531         i++;
4532
4533         /*
4534          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4535          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4536          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4537          * only one element of the array here.
4538          */
4539         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4540                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4541
4542         /* Update current_threshold */
4543         t->current_threshold = i - 1;
4544 unlock:
4545         rcu_read_unlock();
4546 }
4547
4548 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4549 {
4550         while (memcg) {
4551                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4552                 if (do_swap_account)
4553                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4554
4555                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4556         }
4557 }
4558
4559 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4560 {
4561         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4562         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4563
4564         if (_a->threshold > _b->threshold)
4565                 return 1;
4566
4567         if (_a->threshold < _b->threshold)
4568                 return -1;
4569
4570         return 0;
4571 }
4572
4573 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4574 {
4575         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4576
4577         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4578
4579         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4580                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4581
4582         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4583         return 0;
4584 }
4585
4586 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4587 {
4588         struct mem_cgroup *iter;
4589
4590         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4591                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4592 }
4593
4594 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4595         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4596 {
4597         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4598         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4599         u64 threshold, usage;
4600         int i, size, ret;
4601
4602         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4603         if (ret)
4604                 return ret;
4605
4606         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4607
4608         if (type == _MEM) {
4609                 thresholds = &memcg->thresholds;
4610                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4611         } else if (type == _MEMSWAP) {
4612                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4613                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4614         } else
4615                 BUG();
4616
4617         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4618         if (thresholds->primary)
4619                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4620
4621         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4622
4623         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4624         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4625                         GFP_KERNEL);
4626         if (!new) {
4627                 ret = -ENOMEM;
4628                 goto unlock;
4629         }
4630         new->size = size;
4631
4632         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4633         if (thresholds->primary) {
4634                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4635                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4636         }
4637
4638         /* Add new threshold */
4639         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4640         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4641
4642         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4643         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4644                         compare_thresholds, NULL);
4645
4646         /* Find current threshold */
4647         new->current_threshold = -1;
4648         for (i = 0; i < size; i++) {
4649                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4650                         /*
4651                          * new->current_threshold will not be used until
4652                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4653                          * it here.
4654                          */
4655                         ++new->current_threshold;
4656                 } else
4657                         break;
4658         }
4659
4660         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4661         kfree(thresholds->spare);
4662         thresholds->spare = thresholds->primary;
4663
4664         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4665
4666         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4667         synchronize_rcu();
4668
4669 unlock:
4670         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4671
4672         return ret;
4673 }
4674
4675 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4676         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4677 {
4678         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4679 }
4680
4681 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4682         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4683 {
4684         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4685 }
4686
4687 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4688         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4689 {
4690         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4691         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4692         u64 usage;
4693         int i, j, size;
4694
4695         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4696
4697         if (type == _MEM) {
4698                 thresholds = &memcg->thresholds;
4699                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4700         } else if (type == _MEMSWAP) {
4701                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4702                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4703         } else
4704                 BUG();
4705
4706         if (!thresholds->primary)
4707                 goto unlock;
4708
4709         /* Check if a threshold crossed before removing */
4710         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4711
4712         /* Calculate new number of threshold */
4713         size = 0;
4714         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4715                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4716                         size++;
4717         }
4718
4719         new = thresholds->spare;
4720
4721         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4722         if (!size) {
4723                 kfree(new);
4724                 new = NULL;
4725                 goto swap_buffers;
4726         }
4727
4728         new->size = size;
4729
4730         /* Copy thresholds and find current threshold */
4731         new->current_threshold = -1;
4732         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4733                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4734                         continue;
4735
4736                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4737                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4738                         /*
4739                          * new->current_threshold will not be used
4740                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4741                          * it here.
4742                          */
4743                         ++new->current_threshold;
4744                 }
4745                 j++;
4746         }
4747
4748 swap_buffers:
4749         /* Swap primary and spare array */
4750         thresholds->spare = thresholds->primary;
4751         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4752         if (!new) {
4753                 kfree(thresholds->spare);
4754                 thresholds->spare = NULL;
4755         }
4756
4757         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4758
4759         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4760         synchronize_rcu();
4761 unlock:
4762         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4763 }
4764
4765 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4766         struct eventfd_ctx *eventfd)
4767 {
4768         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4769 }
4770
4771 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4772         struct eventfd_ctx *eventfd)
4773 {
4774         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4775 }
4776
4777 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4778         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4779 {
4780         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4781
4782         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4783         if (!event)
4784                 return -ENOMEM;
4785
4786         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4787
4788         event->eventfd = eventfd;
4789         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4790
4791         /* already in OOM ? */
4792         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4793                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4794         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4795
4796         return 0;
4797 }
4798
4799 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4800         struct eventfd_ctx *eventfd)
4801 {
4802         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4803
4804         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4805
4806         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4807                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4808                         list_del(&ev->list);
4809                         kfree(ev);
4810                 }
4811         }
4812
4813         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4814 }
4815
4816 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4817 {
4818         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
4819
4820         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4821         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
4822         return 0;
4823 }
4824
4825 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4826         struct cftype *cft, u64 val)
4827 {
4828         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4829
4830         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4831         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4832                 return -EINVAL;
4833
4834         memcg->oom_kill_disable = val;
4835         if (!val)
4836                 memcg_oom_recover(memcg);
4837
4838         return 0;
4839 }
4840
4841 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4842 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4843 {
4844         int ret;
4845
4846         memcg->kmemcg_id = -1;
4847         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
4848         if (ret)
4849                 return ret;
4850
4851         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4852 }
4853
4854 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4855 {
4856         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4857 }
4858
4859 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
4860 {
4861         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
4862                 return;
4863
4864         /*
4865          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
4866          * pages, for instance, a page contain objects from various
4867          * processes. As we prevent from taking a reference for every
4868          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
4869          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
4870          *
4871          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
4872          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
4873          * reference is taken here before the group is marked dead
4874          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
4875          *
4876          * Although this might sound strange as this path is called from
4877          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0 and
4878          * shouldn't be incremented anymore (css_tryget_online() would
4879          * fail) we do not have other options because of the kmem
4880          * allocations lifetime.
4881          */
4882         css_get(&memcg->css);
4883
4884         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
4885
4886         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
4887                 return;
4888
4889         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
4890                 css_put(&memcg->css);
4891 }
4892 #else
4893 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4894 {
4895         return 0;
4896 }
4897
4898 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4899 {
4900 }
4901
4902 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
4903 {
4904 }
4905 #endif
4906
4907 /*
4908  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4909  *
4910  * "cgroup.event_control" implementation.
4911  *
4912  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4913  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4914  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4915  *
4916  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4917  * possible.
4918  */
4919
4920 /*
4921  * Unregister event and free resources.
4922  *
4923  * Gets called from workqueue.
4924  */
4925 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4926 {
4927         struct mem_cgroup_event *event =
4928                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4929         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4930
4931         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4932
4933         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4934
4935         /* Notify userspace the event is going away. */
4936         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4937
4938         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4939         kfree(event);
4940         css_put(&memcg->css);
4941 }
4942
4943 /*
4944  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
4945  *
4946  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4947  */
4948 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
4949                             int sync, void *key)
4950 {
4951         struct mem_cgroup_event *event =
4952                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4953         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4954         unsigned long flags = (unsigned long)key;
4955
4956         if (flags & POLLHUP) {
4957                 /*
4958                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4959                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4960                  * for us.
4961                  *
4962                  * We can't race against event freeing since the other
4963                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4964                  * which we hold.
4965                  */
4966                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4967                 if (!list_empty(&event->list)) {
4968                         list_del_init(&event->list);
4969                         /*
4970                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4971                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4972                          */
4973                         schedule_work(&event->remove);
4974                 }
4975                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4976         }
4977
4978         return 0;
4979 }
4980
4981 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4982                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4983 {
4984         struct mem_cgroup_event *event =
4985                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4986
4987         event->wqh = wqh;
4988         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4989 }
4990
4991 /*
4992  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4993  *
4994  * Parse input and register new cgroup event handler.
4995  *
4996  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4997  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4998  */
4999 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
5000                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5001 {
5002         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
5003         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5004         struct mem_cgroup_event *event;
5005         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
5006         unsigned int efd, cfd;
5007         struct fd efile;
5008         struct fd cfile;
5009         const char *name;
5010         char *endp;
5011         int ret;
5012
5013         buf = strstrip(buf);
5014
5015         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5016         if (*endp != ' ')
5017                 return -EINVAL;
5018         buf = endp + 1;
5019
5020         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5021         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
5022                 return -EINVAL;
5023         buf = endp + 1;
5024
5025         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5026         if (!event)
5027                 return -ENOMEM;
5028
5029         event->memcg = memcg;
5030         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
5031         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
5032         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
5033         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
5034
5035         efile = fdget(efd);
5036         if (!efile.file) {
5037                 ret = -EBADF;
5038                 goto out_kfree;
5039         }
5040
5041         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
5042         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
5043                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
5044                 goto out_put_efile;
5045         }
5046
5047         cfile = fdget(cfd);
5048         if (!cfile.file) {
5049                 ret = -EBADF;
5050                 goto out_put_eventfd;
5051         }
5052
5053         /* the process need read permission on control file */
5054         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
5055         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
5056         if (ret < 0)
5057                 goto out_put_cfile;
5058
5059         /*
5060          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
5061          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
5062          * about these events.  The following is crude but the whole thing
5063          * is for compatibility anyway.
5064          *
5065          * DO NOT ADD NEW FILES.
5066          */
5067         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
5068
5069         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
5070                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
5071                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
5072         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
5073                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
5074                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
5075         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
5076                 event->register_event = vmpressure_register_event;
5077                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
5078         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
5079                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
5080                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
5081         } else {
5082                 ret = -EINVAL;
5083                 goto out_put_cfile;
5084         }
5085
5086         /*
5087          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
5088          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
5089          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
5090          */
5091         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
5092                                                &memory_cgrp_subsys);
5093         ret = -EINVAL;
5094         if (IS_ERR(cfile_css))
5095                 goto out_put_cfile;
5096         if (cfile_css != css) {
5097                 css_put(cfile_css);
5098                 goto out_put_cfile;
5099         }
5100
5101         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
5102         if (ret)
5103                 goto out_put_css;
5104
5105         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
5106
5107         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5108         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
5109         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5110
5111         fdput(cfile);
5112         fdput(efile);
5113
5114         return nbytes;
5115
5116 out_put_css:
5117         css_put(css);
5118 out_put_cfile:
5119         fdput(cfile);
5120 out_put_eventfd:
5121         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5122 out_put_efile:
5123         fdput(efile);
5124 out_kfree:
5125         kfree(event);
5126
5127         return ret;
5128 }
5129
5130 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
5131         {
5132                 .name = "usage_in_bytes",
5133                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
5134                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5135         },
5136         {
5137                 .name = "max_usage_in_bytes",
5138                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
5139                 .write = mem_cgroup_reset,
5140                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5141         },
5142         {
5143                 .name = "limit_in_bytes",
5144                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
5145                 .write = mem_cgroup_write,
5146                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5147         },
5148         {
5149                 .name = "soft_limit_in_bytes",
5150                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
5151                 .write = mem_cgroup_write,
5152                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5153         },
5154         {
5155                 .name = "failcnt",
5156                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
5157                 .write = mem_cgroup_reset,
5158                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5159         },
5160         {
5161                 .name = "stat",
5162                 .seq_show = memcg_stat_show,
5163         },
5164         {
5165                 .name = "force_empty",
5166                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
5167         },
5168         {
5169                 .name = "use_hierarchy",
5170                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
5171                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
5172         },
5173         {
5174                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
5175                 .write = memcg_write_event_control,
5176                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
5177                 .mode = S_IWUGO,
5178         },
5179         {
5180                 .name = "swappiness",
5181                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
5182                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
5183         },
5184         {
5185                 .name = "move_charge_at_immigrate",
5186                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
5187                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
5188         },
5189         {
5190                 .name = "oom_control",
5191                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
5192                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
5193                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
5194         },
5195         {
5196                 .name = "pressure_level",
5197         },
5198 #ifdef CONFIG_NUMA
5199         {
5200                 .name = "numa_stat",
5201                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
5202         },
5203 #endif
5204 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5205         {
5206                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
5207                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
5208                 .write = mem_cgroup_write,
5209                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5210         },
5211         {
5212                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
5213                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
5214                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5215         },
5216         {
5217                 .name = "kmem.failcnt",
5218                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
5219                 .write = mem_cgroup_reset,
5220                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5221         },
5222         {
5223                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
5224                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
5225                 .write = mem_cgroup_reset,
5226                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5227         },
5228 #ifdef CONFIG_SLABINFO
5229         {
5230                 .name = "kmem.slabinfo",
5231                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
5232         },
5233 #endif
5234 #endif
5235         { },    /* terminate */
5236 };
5237
5238 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5239 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
5240         {
5241                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
5242                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
5243                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5244         },
5245         {
5246                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
5247                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
5248                 .write = mem_cgroup_reset,
5249                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5250         },
5251         {
5252                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
5253                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
5254                 .write = mem_cgroup_write,
5255                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5256         },
5257         {
5258                 .name = "memsw.failcnt",
5259                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
5260                 .write = mem_cgroup_reset,
5261                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5262         },
5263         { },    /* terminate */
5264 };
5265 #endif
5266 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5267 {
5268         struct mem_cgroup_per_node *pn;
5269         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5270         int zone, tmp = node;
5271         /*
5272          * This routine is called against possible nodes.
5273          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
5274          *
5275          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
5276          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
5277          *       function.
5278          */
5279         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
5280                 tmp = -1;
5281         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
5282         if (!pn)
5283                 return 1;
5284
5285         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5286                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
5287                 lruvec_init(&mz->lruvec);
5288                 mz->usage_in_excess = 0;
5289                 mz->on_tree = false;
5290                 mz->memcg = memcg;
5291         }
5292         memcg->nodeinfo[node] = pn;
5293         return 0;
5294 }
5295
5296 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5297 {
5298         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
5299 }
5300
5301 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
5302 {
5303         struct mem_cgroup *memcg;
5304         size_t size;
5305
5306         size = sizeof(struct mem_cgroup);
5307         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
5308
5309         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
5310         if (!memcg)
5311                 return NULL;
5312
5313         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
5314         if (!memcg->stat)
5315                 goto out_free;
5316         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
5317         return memcg;
5318
5319 out_free:
5320         kfree(memcg);
5321         return NULL;
5322 }
5323
5324 /*
5325  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
5326  * (scanning all at force_empty is too costly...)
5327  *
5328  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
5329  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
5330  * it goes down to 0.
5331  *
5332  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
5333  */
5334
5335 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5336 {
5337         int node;
5338
5339         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5340
5341         for_each_node(node)
5342                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
5343
5344         free_percpu(memcg->stat);
5345
5346         /*
5347          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
5348          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
5349          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
5350          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
5351          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
5352          *
5353          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
5354          * to move this code around, and make sure it is outside
5355          * the cgroup_lock.
5356          */
5357         disarm_static_keys(memcg);
5358         kfree(memcg);
5359 }
5360
5361 /*
5362  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
5363  */
5364 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
5365 {
5366         if (!memcg->res.parent)
5367                 return NULL;
5368         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
5369 }
5370 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
5371
5372 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
5373 {
5374         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5375         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5376         int tmp, node, zone;
5377
5378         for_each_node(node) {
5379                 tmp = node;
5380                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
5381                         tmp = -1;
5382                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
5383                 BUG_ON(!rtpn);
5384
5385                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5386
5387                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5388                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5389                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5390                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5391                 }
5392         }
5393 }
5394
5395 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5396 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5397 {
5398         struct mem_cgroup *memcg;
5399         long error = -ENOMEM;
5400         int node;
5401
5402         memcg = mem_cgroup_alloc();
5403         if (!memcg)
5404                 return ERR_PTR(error);
5405
5406         for_each_node(node)
5407                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
5408                         goto free_out;
5409
5410         /* root ? */
5411         if (parent_css == NULL) {
5412                 root_mem_cgroup = memcg;
5413                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
5414                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5415                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5416         }
5417
5418         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
5419         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5420         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
5421         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5422         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5423         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5424         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5425         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5426
5427         return &memcg->css;
5428
5429 free_out:
5430         __mem_cgroup_free(memcg);
5431         return ERR_PTR(error);
5432 }
5433
5434 static int
5435 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5436 {
5437         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5438         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
5439         int ret;
5440
5441         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
5442                 return -ENOSPC;
5443
5444         if (!parent)
5445                 return 0;
5446
5447         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5448
5449         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
5450         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5451         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5452
5453         if (parent->use_hierarchy) {
5454                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
5455                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5456                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5457
5458                 /*
5459                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
5460                  * core guarantees its existence.
5461                  */
5462         } else {
5463                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
5464                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5465                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5466                 /*
5467                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5468                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5469                  * unfortunate state in our controller.
5470                  */
5471                 if (parent != root_mem_cgroup)
5472                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5473         }
5474         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5475
5476         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
5477         if (ret)
5478                 return ret;
5479
5480         /*
5481          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
5482          * orders reading memcg->initialized against its callers
5483          * reading the memcg members.
5484          */
5485         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
5486
5487         return 0;
5488 }
5489
5490 /*
5491  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
5492  */
5493 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
5494 {
5495         struct mem_cgroup *parent = memcg;
5496
5497         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
5498                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
5499
5500         /*
5501          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
5502          * explicitely.
5503          */
5504         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
5505                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
5506 }
5507
5508 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5509 {
5510         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5511         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5512         struct cgroup_subsys_state *iter;
5513
5514         /*
5515          * Unregister events and notify userspace.
5516          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5517          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5518          */
5519         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5520         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5521                 list_del_init(&event->list);
5522                 schedule_work(&event->remove);
5523         }
5524         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5525
5526         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
5527
5528         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5529
5530         /*
5531          * This requires that offlining is serialized.  Right now that is
5532          * guaranteed because css_killed_work_fn() holds the cgroup_mutex.
5533          */
5534         css_for_each_descendant_post(iter, css)
5535                 mem_cgroup_reparent_charges(mem_cgroup_from_css(iter));
5536
5537         memcg_unregister_all_caches(memcg);
5538         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5539 }
5540
5541 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5542 {
5543         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5544         /*
5545          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
5546          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
5547          * memcg does not do css_tryget_online() and res_counter charging
5548          * under the same RCU lock region, which means that charging
5549          * could race with offlining.  Offlining only happens to
5550          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
5551          * without any tasks from the swapin path when the target
5552          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
5553          * current task as it usually is.  A race like this can leak
5554          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
5555          * circulation:
5556          *
5557          * #0                        #1
5558          *                           lookup_swap_cgroup_id()
5559          *                           rcu_read_lock()
5560          *                           mem_cgroup_lookup()
5561          *                           css_tryget_online()
5562          *                           rcu_read_unlock()
5563          * disable css_tryget_online()
5564          * call_rcu()
5565          *   offline_css()
5566          *     reparent_charges()
5567          *                           res_counter_charge()
5568          *                           css_put()
5569          *                             css_free()
5570          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
5571          *                           add page to lru
5572          *
5573          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
5574          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
5575          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
5576          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
5577          * made after offlining:
5578          */
5579         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
5580
5581         memcg_destroy_kmem(memcg);
5582         __mem_cgroup_free(memcg);
5583 }
5584
5585 /**
5586  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5587  * @css: the target css
5588  *
5589  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5590  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5591  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5592  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5593  * made visible again.
5594  *
5595  * The current implementation only resets the essential configurations.
5596  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5597  */
5598 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5599 {
5600         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5601
5602         mem_cgroup_resize_limit(memcg, ULLONG_MAX);
5603         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, ULLONG_MAX);
5604         memcg_update_kmem_limit(memcg, ULLONG_MAX);
5605         res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, ULLONG_MAX);
5606 }
5607
5608 #ifdef CONFIG_MMU
5609 /* Handlers for move charge at task migration. */
5610 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5611 {
5612         int ret;
5613
5614         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
5615         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
5616         if (!ret) {
5617                 mc.precharge += count;
5618                 return ret;
5619         }
5620         if (ret == -EINTR) {
5621                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
5622                 return ret;
5623         }
5624
5625         /* Try charges one by one with reclaim */
5626         while (count--) {
5627                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
5628                 /*
5629                  * In case of failure, any residual charges against
5630                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
5631                  * later on.  However, cancel any charges that are
5632                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
5633                  */
5634                 if (ret == -EINTR)
5635                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
5636                 if (ret)
5637                         return ret;
5638                 mc.precharge++;
5639                 cond_resched();
5640         }
5641         return 0;
5642 }
5643
5644 /**
5645  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5646  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5647  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5648  * @ptent: the pte to be checked
5649  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5650  *
5651  * Returns
5652  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5653  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5654  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5655  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5656  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5657  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5658  *     in target->ent.
5659  *
5660  * Called with pte lock held.
5661  */
5662 union mc_target {
5663         struct page     *page;
5664         swp_entry_t     ent;
5665 };
5666
5667 enum mc_target_type {
5668         MC_TARGET_NONE = 0,
5669         MC_TARGET_PAGE,
5670         MC_TARGET_SWAP,
5671 };
5672
5673 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5674                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5675 {
5676         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5677
5678         if (!page || !page_mapped(page))
5679                 return NULL;
5680         if (PageAnon(page)) {
5681                 /* we don't move shared anon */
5682                 if (!move_anon())
5683                         return NULL;
5684         } else if (!move_file())
5685                 /* we ignore mapcount for file pages */
5686                 return NULL;
5687         if (!get_page_unless_zero(page))
5688                 return NULL;
5689
5690         return page;
5691 }
5692
5693 #ifdef CONFIG_SWAP
5694 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5695                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5696 {
5697         struct page *page = NULL;
5698         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5699
5700         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5701                 return NULL;
5702         /*
5703          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5704          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5705          */
5706         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
5707         if (do_swap_account)
5708                 entry->val = ent.val;
5709
5710         return page;
5711 }
5712 #else
5713 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5714                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5715 {
5716         return NULL;
5717 }
5718 #endif
5719
5720 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5721                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5722 {
5723         struct page *page = NULL;
5724         struct address_space *mapping;
5725         pgoff_t pgoff;
5726
5727         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5728                 return NULL;
5729         if (!move_file())
5730                 return NULL;
5731
5732         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5733         if (pte_none(ptent))
5734                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5735         else /* pte_file(ptent) is true */
5736                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5737
5738         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5739 #ifdef CONFIG_SWAP
5740         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5741         if (shmem_mapping(mapping)) {
5742                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5743                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5744                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5745                         if (do_swap_account)
5746                                 *entry = swp;
5747                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
5748                 }
5749         } else
5750                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5751 #else
5752         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5753 #endif
5754         return page;
5755 }
5756
5757 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5758                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5759 {
5760         struct page *page = NULL;
5761         struct page_cgroup *pc;
5762         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5763         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5764
5765         if (pte_present(ptent))
5766                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5767         else if (is_swap_pte(ptent))
5768                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5769         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5770                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5771
5772         if (!page && !ent.val)
5773                 return ret;
5774         if (page) {
5775                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5776                 /*
5777                  * Do only loose check w/o serialization.
5778                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or
5779                  * not under LRU exclusion.
5780                  */
5781                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5782                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5783                         if (target)
5784                                 target->page = page;
5785                 }
5786                 if (!ret || !target)
5787                         put_page(page);
5788         }
5789         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5790         if (ent.val && !ret &&
5791             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5792                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5793                 if (target)
5794                         target->ent = ent;
5795         }
5796         return ret;
5797 }
5798
5799 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5800 /*
5801  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5802  * support them for now.
5803  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5804  */
5805 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5806                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5807 {
5808         struct page *page = NULL;
5809         struct page_cgroup *pc;
5810         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5811
5812         page = pmd_page(pmd);
5813         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5814         if (!move_anon())
5815                 return ret;
5816         pc = lookup_page_cgroup(page);
5817         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5818                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5819                 if (target) {
5820                         get_page(page);
5821                         target->page = page;
5822                 }
5823         }
5824         return ret;
5825 }
5826 #else
5827 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5828                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5829 {
5830         return MC_TARGET_NONE;
5831 }
5832 #endif
5833
5834 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5835                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5836                                         struct mm_walk *walk)
5837 {
5838         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5839         pte_t *pte;
5840         spinlock_t *ptl;
5841
5842         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5843                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5844                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5845                 spin_unlock(ptl);
5846                 return 0;
5847         }
5848
5849         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5850                 return 0;
5851         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5852         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5853                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5854                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5855         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5856         cond_resched();
5857
5858         return 0;
5859 }
5860
5861 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5862 {
5863         unsigned long precharge;
5864         struct vm_area_struct *vma;
5865
5866         down_read(&mm->mmap_sem);
5867         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5868                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5869                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5870                         .mm = mm,
5871                         .private = vma,
5872                 };
5873                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5874                         continue;
5875                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5876                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5877         }
5878         up_read(&mm->mmap_sem);
5879
5880         precharge = mc.precharge;
5881         mc.precharge = 0;
5882
5883         return precharge;
5884 }
5885
5886 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5887 {
5888         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5889
5890         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5891         mc.moving_task = current;
5892         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5893 }
5894
5895 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5896 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5897 {
5898         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5899         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5900         int i;
5901
5902         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5903         if (mc.precharge) {
5904                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5905                 mc.precharge = 0;
5906         }
5907         /*
5908          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5909          * we must uncharge here.
5910          */
5911         if (mc.moved_charge) {
5912                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5913                 mc.moved_charge = 0;
5914         }
5915         /* we must fixup refcnts and charges */
5916         if (mc.moved_swap) {
5917                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5918                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5919                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5920                                              PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5921
5922                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
5923                         css_put(&mc.from->css);
5924
5925                 /*
5926                  * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5927                  * uncharge to->res.
5928                  */
5929                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5930                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5931                                              PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5932                 /* we've already done css_get(mc.to) */
5933                 mc.moved_swap = 0;
5934         }
5935         memcg_oom_recover(from);
5936         memcg_oom_recover(to);
5937         wake_up_all(&mc.waitq);
5938 }
5939
5940 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5941 {
5942         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5943
5944         /*
5945          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5946          * task migration.
5947          */
5948         mc.moving_task = NULL;
5949         __mem_cgroup_clear_mc();
5950         spin_lock(&mc.lock);
5951         mc.from = NULL;
5952         mc.to = NULL;
5953         spin_unlock(&mc.lock);
5954         mem_cgroup_end_move(from);
5955 }
5956
5957 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5958                                  struct cgroup_taskset *tset)
5959 {
5960         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5961         int ret = 0;
5962         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5963         unsigned long move_charge_at_immigrate;
5964
5965         /*
5966          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5967          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5968          * So we need to save it, and keep it going.
5969          */
5970         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
5971         if (move_charge_at_immigrate) {
5972                 struct mm_struct *mm;
5973                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5974
5975                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5976
5977                 mm = get_task_mm(p);
5978                 if (!mm)
5979                         return 0;
5980                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5981                 if (mm->owner == p) {
5982                         VM_BUG_ON(mc.from);
5983                         VM_BUG_ON(mc.to);
5984                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5985                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5986                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5987                         mem_cgroup_start_move(from);
5988                         spin_lock(&mc.lock);
5989                         mc.from = from;
5990                         mc.to = memcg;
5991                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
5992                         spin_unlock(&mc.lock);
5993                         /* We set mc.moving_task later */
5994
5995                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5996                         if (ret)
5997                                 mem_cgroup_clear_mc();
5998                 }
5999                 mmput(mm);
6000         }
6001         return ret;
6002 }
6003
6004 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6005                                      struct cgroup_taskset *tset)
6006 {
6007         mem_cgroup_clear_mc();
6008 }
6009
6010 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
6011                                 unsigned long addr, unsigned long end,
6012                                 struct mm_walk *walk)
6013 {
6014         int ret = 0;
6015         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6016         pte_t *pte;
6017         spinlock_t *ptl;
6018         enum mc_target_type target_type;
6019         union mc_target target;
6020         struct page *page;
6021         struct page_cgroup *pc;
6022
6023         /*
6024          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
6025          * happens because:
6026          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
6027          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
6028          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
6029          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
6030          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
6031          *    part of thp split is not executed yet.
6032          */
6033         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6034                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
6035                         spin_unlock(ptl);
6036                         return 0;
6037                 }
6038                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
6039                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
6040                         page = target.page;
6041                         if (!isolate_lru_page(page)) {
6042                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6043                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
6044                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
6045                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
6046                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
6047                                 }
6048                                 putback_lru_page(page);
6049                         }
6050                         put_page(page);
6051                 }
6052                 spin_unlock(ptl);
6053                 return 0;
6054         }
6055
6056         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6057                 return 0;
6058 retry:
6059         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6060         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
6061                 pte_t ptent = *(pte++);
6062                 swp_entry_t ent;
6063
6064                 if (!mc.precharge)
6065                         break;
6066
6067                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
6068                 case MC_TARGET_PAGE:
6069                         page = target.page;
6070                         if (isolate_lru_page(page))
6071                                 goto put;
6072                         pc = lookup_page_cgroup(page);
6073                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
6074                                                      mc.from, mc.to)) {
6075                                 mc.precharge--;
6076                                 /* we uncharge from mc.from later. */
6077                                 mc.moved_charge++;
6078                         }
6079                         putback_lru_page(page);
6080 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
6081                         put_page(page);
6082                         break;
6083                 case MC_TARGET_SWAP:
6084                         ent = target.ent;
6085                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
6086                                 mc.precharge--;
6087                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
6088                                 mc.moved_swap++;
6089                         }
6090                         break;
6091                 default:
6092                         break;
6093                 }
6094         }
6095         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6096         cond_resched();
6097
6098         if (addr != end) {
6099                 /*
6100                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
6101                  * We try charge one by one, but don't do any additional
6102                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
6103                  * phase.
6104                  */
6105                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
6106                 if (!ret)
6107                         goto retry;
6108         }
6109
6110         return ret;
6111 }
6112
6113 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
6114 {
6115         struct vm_area_struct *vma;
6116
6117         lru_add_drain_all();
6118 retry:
6119         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
6120                 /*
6121                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
6122                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
6123                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
6124                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
6125                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
6126                  */
6127                 __mem_cgroup_clear_mc();
6128                 cond_resched();
6129                 goto retry;
6130         }
6131         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6132                 int ret;
6133                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
6134                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
6135                         .mm = mm,
6136                         .private = vma,
6137                 };
6138                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6139                         continue;
6140                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6141                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
6142                 if (ret)
6143                         /*
6144                          * means we have consumed all precharges and failed in
6145                          * doing additional charge. Just abandon here.
6146                          */
6147                         break;
6148         }
6149         up_read(&mm->mmap_sem);
6150 }
6151
6152 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
6153                                  struct cgroup_taskset *tset)
6154 {
6155         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
6156         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
6157
6158         if (mm) {
6159                 if (mc.to)
6160                         mem_cgroup_move_charge(mm);
6161                 mmput(mm);
6162         }
6163         if (mc.to)
6164                 mem_cgroup_clear_mc();
6165 }
6166 #else   /* !CONFIG_MMU */
6167 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6168                                  struct cgroup_taskset *tset)
6169 {
6170         return 0;
6171 }
6172 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6173                                      struct cgroup_taskset *tset)
6174 {
6175 }
6176 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
6177                                  struct cgroup_taskset *tset)
6178 {
6179 }
6180 #endif
6181
6182 /*
6183  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
6184  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
6185  * attempt.
6186  */
6187 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
6188 {
6189         /*
6190          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
6191          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
6192          * on for the root memcg is enough.
6193          */
6194         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
6195                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
6196 }
6197
6198 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6199         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6200         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6201         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6202         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6203         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6204         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6205         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6206         .attach = mem_cgroup_move_task,
6207         .bind = mem_cgroup_bind,
6208         .legacy_cftypes = mem_cgroup_files,
6209         .early_init = 0,
6210 };
6211
6212 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6213 static int __init enable_swap_account(char *s)
6214 {
6215         if (!strcmp(s, "1"))
6216                 really_do_swap_account = 1;
6217         else if (!strcmp(s, "0"))
6218                 really_do_swap_account = 0;
6219         return 1;
6220 }
6221 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6222
6223 static void __init memsw_file_init(void)
6224 {
6225         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6226                                           memsw_cgroup_files));
6227 }
6228
6229 static void __init enable_swap_cgroup(void)
6230 {
6231         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6232                 do_swap_account = 1;
6233                 memsw_file_init();
6234         }
6235 }
6236
6237 #else
6238 static void __init enable_swap_cgroup(void)
6239 {
6240 }
6241 #endif
6242
6243 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6244 /**
6245  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6246  * @page: page whose memsw charge to transfer
6247  * @entry: swap entry to move the charge to
6248  *
6249  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6250  */
6251 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6252 {
6253         struct page_cgroup *pc;
6254         unsigned short oldid;
6255
6256         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6257         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6258
6259         if (!do_swap_account)
6260                 return;
6261
6262         pc = lookup_page_cgroup(page);
6263
6264         /* Readahead page, never charged */
6265         if (!PageCgroupUsed(pc))
6266                 return;
6267
6268         VM_BUG_ON_PAGE(!(pc->flags & PCG_MEMSW), page);
6269
6270         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(pc->mem_cgroup));
6271         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6272
6273         pc->flags &= ~PCG_MEMSW;
6274         css_get(&pc->mem_cgroup->css);
6275         mem_cgroup_swap_statistics(pc->mem_cgroup, true);
6276 }
6277
6278 /**
6279  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
6280  * @entry: swap entry to uncharge
6281  *
6282  * Drop the memsw charge associated with @entry.
6283  */
6284 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
6285 {
6286         struct mem_cgroup *memcg;
6287         unsigned short id;
6288
6289         if (!do_swap_account)
6290                 return;
6291
6292         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
6293         rcu_read_lock();
6294         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
6295         if (memcg) {
6296                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6297                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
6298                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
6299                 css_put(&memcg->css);
6300         }
6301         rcu_read_unlock();
6302 }
6303 #endif
6304
6305 /**
6306  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6307  * @page: page to charge
6308  * @mm: mm context of the victim
6309  * @gfp_mask: reclaim mode
6310  * @memcgp: charged memcg return
6311  *
6312  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6313  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6314  *
6315  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6316  * Otherwise, an error code is returned.
6317  *
6318  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6319  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6320  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6321  */
6322 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6323                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
6324 {
6325         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6326         unsigned int nr_pages = 1;
6327         int ret = 0;
6328
6329         if (mem_cgroup_disabled())
6330                 goto out;
6331
6332         if (PageSwapCache(page)) {
6333                 struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
6334                 /*
6335                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6336                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6337                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6338                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6339                  * in turn serializes uncharging.
6340                  */
6341                 if (PageCgroupUsed(pc))
6342                         goto out;
6343         }
6344
6345         if (PageTransHuge(page)) {
6346                 nr_pages <<= compound_order(page);
6347                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6348         }
6349
6350         if (do_swap_account && PageSwapCache(page))
6351                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
6352         if (!memcg)
6353                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6354
6355         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6356
6357         css_put(&memcg->css);
6358
6359         if (ret == -EINTR) {
6360                 memcg = root_mem_cgroup;
6361                 ret = 0;
6362         }
6363 out:
6364         *memcgp = memcg;
6365         return ret;
6366 }
6367
6368 /**
6369  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6370  * @page: page to charge
6371  * @memcg: memcg to charge the page to
6372  * @lrucare: page might be on LRU already
6373  *
6374  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6375  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6376  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6377  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6378  *
6379  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6380  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6381  *
6382  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6383  */
6384 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6385                               bool lrucare)
6386 {
6387         unsigned int nr_pages = 1;
6388
6389         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6390         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6391
6392         if (mem_cgroup_disabled())
6393                 return;
6394         /*
6395          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6396          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6397          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6398          */
6399         if (!memcg)
6400                 return;
6401
6402         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6403
6404         if (PageTransHuge(page)) {
6405                 nr_pages <<= compound_order(page);
6406                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6407         }
6408
6409         local_irq_disable();
6410         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
6411         memcg_check_events(memcg, page);
6412         local_irq_enable();
6413
6414         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
6415                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6416                 /*
6417                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6418                  * let's not wait for it.  The page already received a
6419                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6420                  */
6421                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
6422         }
6423 }
6424
6425 /**
6426  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6427  * @page: page to charge
6428  * @memcg: memcg to charge the page to
6429  *
6430  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6431  */
6432 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
6433 {
6434         unsigned int nr_pages = 1;
6435
6436         if (mem_cgroup_disabled())
6437                 return;
6438         /*
6439          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6440          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6441          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6442          */
6443         if (!memcg)
6444                 return;
6445
6446         if (PageTransHuge(page)) {
6447                 nr_pages <<= compound_order(page);
6448                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6449         }
6450
6451         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6452 }
6453
6454 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
6455                            unsigned long nr_mem, unsigned long nr_memsw,
6456                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
6457                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
6458 {
6459         unsigned long flags;
6460
6461         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6462                 if (nr_mem)
6463                         res_counter_uncharge(&memcg->res,
6464                                              nr_mem * PAGE_SIZE);
6465                 if (nr_memsw)
6466                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw,
6467                                              nr_memsw * PAGE_SIZE);
6468                 memcg_oom_recover(memcg);
6469         }
6470
6471         local_irq_save(flags);
6472         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
6473         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
6474         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
6475         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
6476         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_anon + nr_file);
6477         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
6478         local_irq_restore(flags);
6479 }
6480
6481 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6482 {
6483         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6484         unsigned long nr_memsw = 0;
6485         unsigned long nr_anon = 0;
6486         unsigned long nr_file = 0;
6487         unsigned long nr_huge = 0;
6488         unsigned long pgpgout = 0;
6489         unsigned long nr_mem = 0;
6490         struct list_head *next;
6491         struct page *page;
6492
6493         next = page_list->next;
6494         do {
6495                 unsigned int nr_pages = 1;
6496                 struct page_cgroup *pc;
6497
6498                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6499                 next = page->lru.next;
6500
6501                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6502                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6503
6504                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6505                 if (!PageCgroupUsed(pc))
6506                         continue;
6507
6508                 /*
6509                  * Nobody should be changing or seriously looking at
6510                  * pc->mem_cgroup and pc->flags at this point, we have
6511                  * fully exclusive access to the page.
6512                  */
6513
6514                 if (memcg != pc->mem_cgroup) {
6515                         if (memcg) {
6516                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_mem, nr_memsw,
6517                                                nr_anon, nr_file, nr_huge, page);
6518                                 pgpgout = nr_mem = nr_memsw = 0;
6519                                 nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
6520                         }
6521                         memcg = pc->mem_cgroup;
6522                 }
6523
6524                 if (PageTransHuge(page)) {
6525                         nr_pages <<= compound_order(page);
6526                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
6527                         nr_huge += nr_pages;
6528                 }
6529
6530                 if (PageAnon(page))
6531                         nr_anon += nr_pages;
6532                 else
6533                         nr_file += nr_pages;
6534
6535                 if (pc->flags & PCG_MEM)
6536                         nr_mem += nr_pages;
6537                 if (pc->flags & PCG_MEMSW)
6538                         nr_memsw += nr_pages;
6539                 pc->flags = 0;
6540
6541                 pgpgout++;
6542         } while (next != page_list);
6543
6544         if (memcg)
6545                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_mem, nr_memsw,
6546                                nr_anon, nr_file, nr_huge, page);
6547 }
6548
6549 /**
6550  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6551  * @page: page to uncharge
6552  *
6553  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6554  * mem_cgroup_commit_charge().
6555  */
6556 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6557 {
6558         struct page_cgroup *pc;
6559
6560         if (mem_cgroup_disabled())
6561                 return;
6562
6563         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6564         pc = lookup_page_cgroup(page);
6565         if (!PageCgroupUsed(pc))
6566                 return;
6567
6568         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
6569         uncharge_list(&page->lru);
6570 }
6571
6572 /**
6573  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6574  * @page_list: list of pages to uncharge
6575  *
6576  * Uncharge a list of pages previously charged with
6577  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6578  */
6579 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6580 {
6581         if (mem_cgroup_disabled())
6582                 return;
6583
6584         if (!list_empty(page_list))
6585                 uncharge_list(page_list);
6586 }
6587
6588 /**
6589  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
6590  * @oldpage: currently charged page
6591  * @newpage: page to transfer the charge to
6592  * @lrucare: both pages might be on the LRU already
6593  *
6594  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
6595  *
6596  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6597  */
6598 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
6599                         bool lrucare)
6600 {
6601         struct page_cgroup *pc;
6602         int isolated;
6603
6604         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6605         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6606         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
6607         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
6608         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6609         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6610                        newpage);
6611
6612         if (mem_cgroup_disabled())
6613                 return;
6614
6615         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6616         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
6617         if (PageCgroupUsed(pc))
6618                 return;
6619
6620         /* Re-entrant migration: old page already uncharged? */
6621         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
6622         if (!PageCgroupUsed(pc))
6623                 return;
6624
6625         VM_BUG_ON_PAGE(!(pc->flags & PCG_MEM), oldpage);
6626         VM_BUG_ON_PAGE(do_swap_account && !(pc->flags & PCG_MEMSW), oldpage);
6627
6628         if (lrucare)
6629                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
6630
6631         pc->flags = 0;
6632
6633         if (lrucare)
6634                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
6635
6636         commit_charge(newpage, pc->mem_cgroup, lrucare);
6637 }
6638
6639 /*
6640  * subsys_initcall() for memory controller.
6641  *
6642  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
6643  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
6644  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
6645  * be initialized from here.
6646  */
6647 static int __init mem_cgroup_init(void)
6648 {
6649         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
6650         enable_swap_cgroup();
6651         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
6652         memcg_stock_init();
6653         return 0;
6654 }
6655 subsys_initcall(mem_cgroup_init);