78cb3b05a9fac6be7488acb8b4b3376109a8b613
[cascardo/linux.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/page_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 reclaim_iter {
147         struct mem_cgroup *position;
148         /* scan generation, increased every round-trip */
149         unsigned int generation;
150 };
151
152 /*
153  * per-zone information in memory controller.
154  */
155 struct mem_cgroup_per_zone {
156         struct lruvec           lruvec;
157         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
158
159         struct reclaim_iter     iter[DEF_PRIORITY + 1];
160
161         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
162         unsigned long           usage_in_excess;/* Set to the value by which */
163                                                 /* the soft limit is exceeded*/
164         bool                    on_tree;
165         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
166                                                 /* use container_of        */
167 };
168
169 struct mem_cgroup_per_node {
170         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
171 };
172
173 /*
174  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
175  * their hierarchy representation
176  */
177
178 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
179         struct rb_root rb_root;
180         spinlock_t lock;
181 };
182
183 struct mem_cgroup_tree_per_node {
184         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
185 };
186
187 struct mem_cgroup_tree {
188         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
189 };
190
191 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
192
193 struct mem_cgroup_threshold {
194         struct eventfd_ctx *eventfd;
195         unsigned long threshold;
196 };
197
198 /* For threshold */
199 struct mem_cgroup_threshold_ary {
200         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
201         int current_threshold;
202         /* Size of entries[] */
203         unsigned int size;
204         /* Array of thresholds */
205         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
206 };
207
208 struct mem_cgroup_thresholds {
209         /* Primary thresholds array */
210         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
211         /*
212          * Spare threshold array.
213          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
214          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
215          */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
217 };
218
219 /* for OOM */
220 struct mem_cgroup_eventfd_list {
221         struct list_head list;
222         struct eventfd_ctx *eventfd;
223 };
224
225 /*
226  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
227  */
228 struct mem_cgroup_event {
229         /*
230          * memcg which the event belongs to.
231          */
232         struct mem_cgroup *memcg;
233         /*
234          * eventfd to signal userspace about the event.
235          */
236         struct eventfd_ctx *eventfd;
237         /*
238          * Each of these stored in a list by the cgroup.
239          */
240         struct list_head list;
241         /*
242          * register_event() callback will be used to add new userspace
243          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
244          * on eventfd to send notification to userspace.
245          */
246         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
247                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
248         /*
249          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
250          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
251          * if you want provide notification functionality.
252          */
253         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
254                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
255         /*
256          * All fields below needed to unregister event when
257          * userspace closes eventfd.
258          */
259         poll_table pt;
260         wait_queue_head_t *wqh;
261         wait_queue_t wait;
262         struct work_struct remove;
263 };
264
265 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
266 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
267
268 /*
269  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
270  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
271  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
272  * to help the administrator determine what knobs to tune.
273  *
274  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
275  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
276  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
277  * a feature that will be implemented much later in the future.
278  */
279 struct mem_cgroup {
280         struct cgroup_subsys_state css;
281
282         /* Accounted resources */
283         struct page_counter memory;
284         struct page_counter memsw;
285         struct page_counter kmem;
286
287         unsigned long soft_limit;
288
289         /* vmpressure notifications */
290         struct vmpressure vmpressure;
291
292         /* css_online() has been completed */
293         int initialized;
294
295         /*
296          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
297          */
298         bool use_hierarchy;
299         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
300
301         bool            oom_lock;
302         atomic_t        under_oom;
303         atomic_t        oom_wakeups;
304
305         int     swappiness;
306         /* OOM-Killer disable */
307         int             oom_kill_disable;
308
309         /* protect arrays of thresholds */
310         struct mutex thresholds_lock;
311
312         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
313         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
314
315         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
316         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
317
318         /* For oom notifier event fd */
319         struct list_head oom_notify;
320
321         /*
322          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
323          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
324          */
325         unsigned long move_charge_at_immigrate;
326         /*
327          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
328          */
329         atomic_t        moving_account;
330         /* taken only while moving_account > 0 */
331         spinlock_t      move_lock;
332         /*
333          * percpu counter.
334          */
335         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
336         /*
337          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
338          * See mem_cgroup_read_stat().
339          */
340         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
341         spinlock_t pcp_counter_lock;
342
343 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
344         struct cg_proto tcp_mem;
345 #endif
346 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
347         /* analogous to slab_common's slab_caches list, but per-memcg;
348          * protected by memcg_slab_mutex */
349         struct list_head memcg_slab_caches;
350         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
351         int kmemcg_id;
352 #endif
353
354         int last_scanned_node;
355 #if MAX_NUMNODES > 1
356         nodemask_t      scan_nodes;
357         atomic_t        numainfo_events;
358         atomic_t        numainfo_updating;
359 #endif
360
361         /* List of events which userspace want to receive */
362         struct list_head event_list;
363         spinlock_t event_list_lock;
364
365         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
366         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
367 };
368
369 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
370 enum {
371         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
372 };
373
374 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
375 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
376 {
377         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
378 }
379
380 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
381 {
382         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
383 }
384
385 #endif
386
387 /* Stuffs for move charges at task migration. */
388 /*
389  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
390  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
391  */
392 enum move_type {
393         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
394         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
395         NR_MOVE_TYPE,
396 };
397
398 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
399 static struct move_charge_struct {
400         spinlock_t        lock; /* for from, to */
401         struct mem_cgroup *from;
402         struct mem_cgroup *to;
403         unsigned long immigrate_flags;
404         unsigned long precharge;
405         unsigned long moved_charge;
406         unsigned long moved_swap;
407         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
408         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
409 } mc = {
410         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
411         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
412 };
413
414 static bool move_anon(void)
415 {
416         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
417 }
418
419 static bool move_file(void)
420 {
421         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
422 }
423
424 /*
425  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
426  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
427  */
428 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
429 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
430
431 enum charge_type {
432         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
433         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
434         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
435         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
436         NR_CHARGE_TYPE,
437 };
438
439 /* for encoding cft->private value on file */
440 enum res_type {
441         _MEM,
442         _MEMSWAP,
443         _OOM_TYPE,
444         _KMEM,
445 };
446
447 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
448 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
449 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
450 /* Used for OOM nofiier */
451 #define OOM_CONTROL             (0)
452
453 /*
454  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
455  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
456  * appearing has to hold it as well.
457  */
458 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
459
460 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
461 {
462         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
463 }
464
465 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
466 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
467 {
468         if (!memcg)
469                 memcg = root_mem_cgroup;
470         return &memcg->vmpressure;
471 }
472
473 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
474 {
475         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
476 }
477
478 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
479 {
480         return (memcg == root_mem_cgroup);
481 }
482
483 /*
484  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
485  * an unsigned short.
486  */
487 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
488
489 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
490 {
491         return memcg->css.id;
492 }
493
494 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
495 {
496         struct cgroup_subsys_state *css;
497
498         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
499         return mem_cgroup_from_css(css);
500 }
501
502 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
503 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
504
505 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
506 {
507         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
508                 struct mem_cgroup *memcg;
509                 struct cg_proto *cg_proto;
510
511                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
512
513                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
514                  * filled. It won't however, necessarily happen from
515                  * process context. So the test for root memcg given
516                  * the current task's memcg won't help us in this case.
517                  *
518                  * Respecting the original socket's memcg is a better
519                  * decision in this case.
520                  */
521                 if (sk->sk_cgrp) {
522                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
523                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
524                         return;
525                 }
526
527                 rcu_read_lock();
528                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
529                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
530                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
531                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
532                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
533                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
534                 }
535                 rcu_read_unlock();
536         }
537 }
538 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
539
540 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
541 {
542         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
543                 struct mem_cgroup *memcg;
544                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
545                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
546                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
547         }
548 }
549
550 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
551 {
552         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
553                 return NULL;
554
555         return &memcg->tcp_mem;
556 }
557 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
558
559 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
560 {
561         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
562                 return;
563         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
564 }
565 #else
566 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
567 {
568 }
569 #endif
570
571 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
572 /*
573  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
574  * The main reason for not using cgroup id for this:
575  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
576  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
577  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
578  *  200 entry array for that.
579  *
580  * The current size of the caches array is stored in
581  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
582  * increase it.
583  */
584 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
585 int memcg_limited_groups_array_size;
586
587 /*
588  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
589  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
590  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
591  * tunable, but that is strictly not necessary.
592  *
593  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
594  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
595  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
596  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
597  * increase ours as well if it increases.
598  */
599 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
600 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
601
602 /*
603  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
604  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
605  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
606  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
607  */
608 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
609 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
610
611 static void memcg_free_cache_id(int id);
612
613 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
614 {
615         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
616                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
617                 memcg_free_cache_id(memcg->kmemcg_id);
618         }
619         /*
620          * This check can't live in kmem destruction function,
621          * since the charges will outlive the cgroup
622          */
623         WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
624 }
625 #else
626 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
627 {
628 }
629 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
630
631 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
632 {
633         disarm_sock_keys(memcg);
634         disarm_kmem_keys(memcg);
635 }
636
637 static struct mem_cgroup_per_zone *
638 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
639 {
640         int nid = zone_to_nid(zone);
641         int zid = zone_idx(zone);
642
643         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
644 }
645
646 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
647 {
648         return &memcg->css;
649 }
650
651 static struct mem_cgroup_per_zone *
652 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
653 {
654         int nid = page_to_nid(page);
655         int zid = page_zonenum(page);
656
657         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
658 }
659
660 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
661 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
662 {
663         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
664 }
665
666 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
667 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
668 {
669         int nid = page_to_nid(page);
670         int zid = page_zonenum(page);
671
672         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
673 }
674
675 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
676                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
677                                          unsigned long new_usage_in_excess)
678 {
679         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
680         struct rb_node *parent = NULL;
681         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
682
683         if (mz->on_tree)
684                 return;
685
686         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
687         if (!mz->usage_in_excess)
688                 return;
689         while (*p) {
690                 parent = *p;
691                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
692                                         tree_node);
693                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
694                         p = &(*p)->rb_left;
695                 /*
696                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
697                  * limit by the same amount
698                  */
699                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
700                         p = &(*p)->rb_right;
701         }
702         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
703         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
704         mz->on_tree = true;
705 }
706
707 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
708                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
709 {
710         if (!mz->on_tree)
711                 return;
712         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
713         mz->on_tree = false;
714 }
715
716 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
717                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
718 {
719         unsigned long flags;
720
721         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
722         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
723         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
724 }
725
726 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
727 {
728         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
729         unsigned long soft_limit = ACCESS_ONCE(memcg->soft_limit);
730         unsigned long excess = 0;
731
732         if (nr_pages > soft_limit)
733                 excess = nr_pages - soft_limit;
734
735         return excess;
736 }
737
738 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
739 {
740         unsigned long excess;
741         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
742         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
743
744         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
745         /*
746          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
747          * because their event counter is not touched.
748          */
749         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
750                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
751                 excess = soft_limit_excess(memcg);
752                 /*
753                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
754                  * mem is over its softlimit.
755                  */
756                 if (excess || mz->on_tree) {
757                         unsigned long flags;
758
759                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
760                         /* if on-tree, remove it */
761                         if (mz->on_tree)
762                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
763                         /*
764                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
765                          * If excess is 0, no tree ops.
766                          */
767                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
768                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
769                 }
770         }
771 }
772
773 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
774 {
775         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
776         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
777         int nid, zid;
778
779         for_each_node(nid) {
780                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
781                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
782                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
783                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
784                 }
785         }
786 }
787
788 static struct mem_cgroup_per_zone *
789 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
790 {
791         struct rb_node *rightmost = NULL;
792         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
793
794 retry:
795         mz = NULL;
796         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
797         if (!rightmost)
798                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
799
800         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
801         /*
802          * Remove the node now but someone else can add it back,
803          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
804          * position in the tree.
805          */
806         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
807         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
808             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
809                 goto retry;
810 done:
811         return mz;
812 }
813
814 static struct mem_cgroup_per_zone *
815 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
816 {
817         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
818
819         spin_lock_irq(&mctz->lock);
820         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
821         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
822         return mz;
823 }
824
825 /*
826  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
827  *
828  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
829  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
830  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
831  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
832  *
833  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
834  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
835  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
836  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
837  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
838  *
839  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
840  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
841  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
842  * implemented.
843  */
844 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
845                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
846 {
847         long val = 0;
848         int cpu;
849
850         get_online_cpus();
851         for_each_online_cpu(cpu)
852                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
853 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
854         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
855         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
856         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
857 #endif
858         put_online_cpus();
859         return val;
860 }
861
862 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
863                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
864 {
865         unsigned long val = 0;
866         int cpu;
867
868         get_online_cpus();
869         for_each_online_cpu(cpu)
870                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
871 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
872         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
873         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
874         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
875 #endif
876         put_online_cpus();
877         return val;
878 }
879
880 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
881                                          struct page *page,
882                                          int nr_pages)
883 {
884         /*
885          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
886          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
887          */
888         if (PageAnon(page))
889                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
890                                 nr_pages);
891         else
892                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
893                                 nr_pages);
894
895         if (PageTransHuge(page))
896                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
897                                 nr_pages);
898
899         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
900         if (nr_pages > 0)
901                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
902         else {
903                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
904                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
905         }
906
907         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
908 }
909
910 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
911 {
912         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
913
914         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
915         return mz->lru_size[lru];
916 }
917
918 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
919                                                   int nid,
920                                                   unsigned int lru_mask)
921 {
922         unsigned long nr = 0;
923         int zid;
924
925         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
926
927         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
928                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
929                 enum lru_list lru;
930
931                 for_each_lru(lru) {
932                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
933                                 continue;
934                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
935                         nr += mz->lru_size[lru];
936                 }
937         }
938         return nr;
939 }
940
941 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
942                         unsigned int lru_mask)
943 {
944         unsigned long nr = 0;
945         int nid;
946
947         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
948                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
949         return nr;
950 }
951
952 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
953                                        enum mem_cgroup_events_target target)
954 {
955         unsigned long val, next;
956
957         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
958         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
959         /* from time_after() in jiffies.h */
960         if ((long)next - (long)val < 0) {
961                 switch (target) {
962                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
963                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
964                         break;
965                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
966                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
967                         break;
968                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
969                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
970                         break;
971                 default:
972                         break;
973                 }
974                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
975                 return true;
976         }
977         return false;
978 }
979
980 /*
981  * Check events in order.
982  *
983  */
984 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
985 {
986         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
987         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
988                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
989                 bool do_softlimit;
990                 bool do_numainfo __maybe_unused;
991
992                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
993                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
994 #if MAX_NUMNODES > 1
995                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
996                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
997 #endif
998                 mem_cgroup_threshold(memcg);
999                 if (unlikely(do_softlimit))
1000                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1001 #if MAX_NUMNODES > 1
1002                 if (unlikely(do_numainfo))
1003                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1004 #endif
1005         }
1006 }
1007
1008 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1009 {
1010         /*
1011          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1012          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1013          * So this can be called with p == NULL.
1014          */
1015         if (unlikely(!p))
1016                 return NULL;
1017
1018         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1019 }
1020
1021 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1022 {
1023         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1024
1025         rcu_read_lock();
1026         do {
1027                 /*
1028                  * Page cache insertions can happen withou an
1029                  * actual mm context, e.g. during disk probing
1030                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1031                  */
1032                 if (unlikely(!mm))
1033                         memcg = root_mem_cgroup;
1034                 else {
1035                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1036                         if (unlikely(!memcg))
1037                                 memcg = root_mem_cgroup;
1038                 }
1039         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
1040         rcu_read_unlock();
1041         return memcg;
1042 }
1043
1044 /**
1045  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1046  * @root: hierarchy root
1047  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1048  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1049  *
1050  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1051  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1052  *
1053  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1054  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1055  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1056  *
1057  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1058  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1059  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1060  */
1061 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1062                                    struct mem_cgroup *prev,
1063                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1064 {
1065         struct reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1066         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1067         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1068         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1069
1070         if (mem_cgroup_disabled())
1071                 return NULL;
1072
1073         if (!root)
1074                 root = root_mem_cgroup;
1075
1076         if (prev && !reclaim)
1077                 pos = prev;
1078
1079         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1080                 if (prev)
1081                         goto out;
1082                 return root;
1083         }
1084
1085         rcu_read_lock();
1086
1087         if (reclaim) {
1088                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1089
1090                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1091                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1092
1093                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1094                         goto out_unlock;
1095
1096                 do {
1097                         pos = ACCESS_ONCE(iter->position);
1098                         /*
1099                          * A racing update may change the position and
1100                          * put the last reference, hence css_tryget(),
1101                          * or retry to see the updated position.
1102                          */
1103                 } while (pos && !css_tryget(&pos->css));
1104         }
1105
1106         if (pos)
1107                 css = &pos->css;
1108
1109         for (;;) {
1110                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1111                 if (!css) {
1112                         /*
1113                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1114                          * new one might jump in right at the end of
1115                          * the hierarchy - make sure they see at least
1116                          * one group and restart from the beginning.
1117                          */
1118                         if (!prev)
1119                                 continue;
1120                         break;
1121                 }
1122
1123                 /*
1124                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1125                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1126                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1127                  */
1128                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1129
1130                 if (css == &root->css)
1131                         break;
1132
1133                 if (css_tryget(css)) {
1134                         /*
1135                          * Make sure the memcg is initialized:
1136                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
1137                          * initialization against setting the flag.
1138                          */
1139                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
1140                                 break;
1141
1142                         css_put(css);
1143                 }
1144
1145                 memcg = NULL;
1146         }
1147
1148         if (reclaim) {
1149                 if (cmpxchg(&iter->position, pos, memcg) == pos) {
1150                         if (memcg)
1151                                 css_get(&memcg->css);
1152                         if (pos)
1153                                 css_put(&pos->css);
1154                 }
1155
1156                 /*
1157                  * pairs with css_tryget when dereferencing iter->position
1158                  * above.
1159                  */
1160                 if (pos)
1161                         css_put(&pos->css);
1162
1163                 if (!memcg)
1164                         iter->generation++;
1165                 else if (!prev)
1166                         reclaim->generation = iter->generation;
1167         }
1168
1169 out_unlock:
1170         rcu_read_unlock();
1171 out:
1172         if (prev && prev != root)
1173                 css_put(&prev->css);
1174
1175         return memcg;
1176 }
1177
1178 /**
1179  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1180  * @root: hierarchy root
1181  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1182  */
1183 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1184                            struct mem_cgroup *prev)
1185 {
1186         if (!root)
1187                 root = root_mem_cgroup;
1188         if (prev && prev != root)
1189                 css_put(&prev->css);
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1194  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1195  * be used for reference counting.
1196  */
1197 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1198         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1199              iter != NULL;                              \
1200              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1201
1202 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1203         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1204              iter != NULL;                              \
1205              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1206
1207 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1208 {
1209         struct mem_cgroup *memcg;
1210
1211         rcu_read_lock();
1212         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1213         if (unlikely(!memcg))
1214                 goto out;
1215
1216         switch (idx) {
1217         case PGFAULT:
1218                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1219                 break;
1220         case PGMAJFAULT:
1221                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1222                 break;
1223         default:
1224                 BUG();
1225         }
1226 out:
1227         rcu_read_unlock();
1228 }
1229 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1230
1231 /**
1232  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1233  * @zone: zone of the wanted lruvec
1234  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1235  *
1236  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1237  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1238  * is disabled.
1239  */
1240 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1241                                       struct mem_cgroup *memcg)
1242 {
1243         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1244         struct lruvec *lruvec;
1245
1246         if (mem_cgroup_disabled()) {
1247                 lruvec = &zone->lruvec;
1248                 goto out;
1249         }
1250
1251         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1252         lruvec = &mz->lruvec;
1253 out:
1254         /*
1255          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1256          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1257          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1258          */
1259         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1260                 lruvec->zone = zone;
1261         return lruvec;
1262 }
1263
1264 /**
1265  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1266  * @page: the page
1267  * @zone: zone of the page
1268  *
1269  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1270  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1271  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1272  */
1273 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1274 {
1275         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1276         struct mem_cgroup *memcg;
1277         struct page_cgroup *pc;
1278         struct lruvec *lruvec;
1279
1280         if (mem_cgroup_disabled()) {
1281                 lruvec = &zone->lruvec;
1282                 goto out;
1283         }
1284
1285         pc = lookup_page_cgroup(page);
1286         memcg = pc->mem_cgroup;
1287         /*
1288          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1289          * possibly migrated - before they are charged.
1290          */
1291         if (!memcg)
1292                 memcg = root_mem_cgroup;
1293
1294         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1295         lruvec = &mz->lruvec;
1296 out:
1297         /*
1298          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1299          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1300          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1301          */
1302         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1303                 lruvec->zone = zone;
1304         return lruvec;
1305 }
1306
1307 /**
1308  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1309  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1310  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1311  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1312  *
1313  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1314  * lru list.
1315  */
1316 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1317                                 int nr_pages)
1318 {
1319         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1320         unsigned long *lru_size;
1321
1322         if (mem_cgroup_disabled())
1323                 return;
1324
1325         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1326         lru_size = mz->lru_size + lru;
1327         *lru_size += nr_pages;
1328         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1329 }
1330
1331 bool mem_cgroup_is_descendant(struct mem_cgroup *memcg, struct mem_cgroup *root)
1332 {
1333         if (root == memcg)
1334                 return true;
1335         if (!root->use_hierarchy)
1336                 return false;
1337         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root->css.cgroup);
1338 }
1339
1340 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1341 {
1342         struct mem_cgroup *task_memcg;
1343         struct task_struct *p;
1344         bool ret;
1345
1346         p = find_lock_task_mm(task);
1347         if (p) {
1348                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1349                 task_unlock(p);
1350         } else {
1351                 /*
1352                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1353                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1354                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1355                  */
1356                 rcu_read_lock();
1357                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1358                 css_get(&task_memcg->css);
1359                 rcu_read_unlock();
1360         }
1361         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1362         css_put(&task_memcg->css);
1363         return ret;
1364 }
1365
1366 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1367 {
1368         unsigned long inactive_ratio;
1369         unsigned long inactive;
1370         unsigned long active;
1371         unsigned long gb;
1372
1373         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1374         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1375
1376         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1377         if (gb)
1378                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1379         else
1380                 inactive_ratio = 1;
1381
1382         return inactive * inactive_ratio < active;
1383 }
1384
1385 #define mem_cgroup_from_counter(counter, member)        \
1386         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1387
1388 /**
1389  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1390  * @memcg: the memory cgroup
1391  *
1392  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1393  * pages.
1394  */
1395 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1396 {
1397         unsigned long margin = 0;
1398         unsigned long count;
1399         unsigned long limit;
1400
1401         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1402         limit = ACCESS_ONCE(memcg->memory.limit);
1403         if (count < limit)
1404                 margin = limit - count;
1405
1406         if (do_swap_account) {
1407                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1408                 limit = ACCESS_ONCE(memcg->memsw.limit);
1409                 if (count <= limit)
1410                         margin = min(margin, limit - count);
1411         }
1412
1413         return margin;
1414 }
1415
1416 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1417 {
1418         /* root ? */
1419         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1420                 return vm_swappiness;
1421
1422         return memcg->swappiness;
1423 }
1424
1425 /*
1426  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1427  *
1428  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1429  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1430  * caused by "move".
1431  */
1432 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1433 {
1434         struct mem_cgroup *from;
1435         struct mem_cgroup *to;
1436         bool ret = false;
1437         /*
1438          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1439          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1440          */
1441         spin_lock(&mc.lock);
1442         from = mc.from;
1443         to = mc.to;
1444         if (!from)
1445                 goto unlock;
1446
1447         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1448                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1449 unlock:
1450         spin_unlock(&mc.lock);
1451         return ret;
1452 }
1453
1454 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1455 {
1456         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1457                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1458                         DEFINE_WAIT(wait);
1459                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1460                         /* moving charge context might have finished. */
1461                         if (mc.moving_task)
1462                                 schedule();
1463                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1464                         return true;
1465                 }
1466         }
1467         return false;
1468 }
1469
1470 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1471 /**
1472  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1473  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1474  * @p: Task that is going to be killed
1475  *
1476  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1477  * enabled
1478  */
1479 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1480 {
1481         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1482         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1483         struct mem_cgroup *iter;
1484         unsigned int i;
1485
1486         if (!p)
1487                 return;
1488
1489         mutex_lock(&oom_info_lock);
1490         rcu_read_lock();
1491
1492         pr_info("Task in ");
1493         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1494         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1495         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1496         pr_info("\n");
1497
1498         rcu_read_unlock();
1499
1500         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1501                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1502                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1503         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1504                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1505                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1506         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1507                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1508                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1509
1510         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1511                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1512                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1513                 pr_cont(":");
1514
1515                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1516                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1517                                 continue;
1518                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1519                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1520                 }
1521
1522                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1523                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1524                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1525
1526                 pr_cont("\n");
1527         }
1528         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1529 }
1530
1531 /*
1532  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1533  * 1(self count) if no children.
1534  */
1535 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1536 {
1537         int num = 0;
1538         struct mem_cgroup *iter;
1539
1540         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1541                 num++;
1542         return num;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1547  */
1548 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1549 {
1550         unsigned long limit;
1551
1552         limit = memcg->memory.limit;
1553         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1554                 unsigned long memsw_limit;
1555
1556                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1557                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1558         }
1559         return limit;
1560 }
1561
1562 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1563                                      int order)
1564 {
1565         struct mem_cgroup *iter;
1566         unsigned long chosen_points = 0;
1567         unsigned long totalpages;
1568         unsigned int points = 0;
1569         struct task_struct *chosen = NULL;
1570
1571         /*
1572          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1573          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1574          * quickly exit and free its memory.
1575          */
1576         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1577                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1578                 return;
1579         }
1580
1581         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1582         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1583         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1584                 struct css_task_iter it;
1585                 struct task_struct *task;
1586
1587                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1588                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1589                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1590                                                         false)) {
1591                         case OOM_SCAN_SELECT:
1592                                 if (chosen)
1593                                         put_task_struct(chosen);
1594                                 chosen = task;
1595                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1596                                 get_task_struct(chosen);
1597                                 /* fall through */
1598                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1599                                 continue;
1600                         case OOM_SCAN_ABORT:
1601                                 css_task_iter_end(&it);
1602                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1603                                 if (chosen)
1604                                         put_task_struct(chosen);
1605                                 return;
1606                         case OOM_SCAN_OK:
1607                                 break;
1608                         };
1609                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1610                         if (!points || points < chosen_points)
1611                                 continue;
1612                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1613                         if (points == chosen_points &&
1614                             thread_group_leader(chosen))
1615                                 continue;
1616
1617                         if (chosen)
1618                                 put_task_struct(chosen);
1619                         chosen = task;
1620                         chosen_points = points;
1621                         get_task_struct(chosen);
1622                 }
1623                 css_task_iter_end(&it);
1624         }
1625
1626         if (!chosen)
1627                 return;
1628         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1629         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1630                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1631 }
1632
1633 /**
1634  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1635  * @memcg: the target memcg
1636  * @nid: the node ID to be checked.
1637  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1638  *
1639  * This function returns whether the specified memcg contains any
1640  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1641  * pages in the node.
1642  */
1643 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1644                 int nid, bool noswap)
1645 {
1646         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1647                 return true;
1648         if (noswap || !total_swap_pages)
1649                 return false;
1650         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1651                 return true;
1652         return false;
1653
1654 }
1655 #if MAX_NUMNODES > 1
1656
1657 /*
1658  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1659  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1660  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1661  *
1662  */
1663 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1664 {
1665         int nid;
1666         /*
1667          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1668          * pagein/pageout changes since the last update.
1669          */
1670         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1671                 return;
1672         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1673                 return;
1674
1675         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1676         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1677
1678         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1679
1680                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1681                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1682         }
1683
1684         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1685         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1690  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1691  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1692  *
1693  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1694  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1695  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1696  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1697  *
1698  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1699  */
1700 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1701 {
1702         int node;
1703
1704         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1705         node = memcg->last_scanned_node;
1706
1707         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1708         if (node == MAX_NUMNODES)
1709                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1710         /*
1711          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1712          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1713          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1714          * we use curret node.
1715          */
1716         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1717                 node = numa_node_id();
1718
1719         memcg->last_scanned_node = node;
1720         return node;
1721 }
1722 #else
1723 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1724 {
1725         return 0;
1726 }
1727 #endif
1728
1729 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1730                                    struct zone *zone,
1731                                    gfp_t gfp_mask,
1732                                    unsigned long *total_scanned)
1733 {
1734         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1735         int total = 0;
1736         int loop = 0;
1737         unsigned long excess;
1738         unsigned long nr_scanned;
1739         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1740                 .zone = zone,
1741                 .priority = 0,
1742         };
1743
1744         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1745
1746         while (1) {
1747                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1748                 if (!victim) {
1749                         loop++;
1750                         if (loop >= 2) {
1751                                 /*
1752                                  * If we have not been able to reclaim
1753                                  * anything, it might because there are
1754                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1755                                  */
1756                                 if (!total)
1757                                         break;
1758                                 /*
1759                                  * We want to do more targeted reclaim.
1760                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1761                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1762                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1763                                  */
1764                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1765                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1766                                         break;
1767                         }
1768                         continue;
1769                 }
1770                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1771                                                      zone, &nr_scanned);
1772                 *total_scanned += nr_scanned;
1773                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1774                         break;
1775         }
1776         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1777         return total;
1778 }
1779
1780 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1781 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1782         .name = "memcg_oom_lock",
1783 };
1784 #endif
1785
1786 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1787
1788 /*
1789  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1790  * If someone is running, return false.
1791  */
1792 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1793 {
1794         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1795
1796         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1797
1798         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1799                 if (iter->oom_lock) {
1800                         /*
1801                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1802                          * so we cannot give a lock.
1803                          */
1804                         failed = iter;
1805                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1806                         break;
1807                 } else
1808                         iter->oom_lock = true;
1809         }
1810
1811         if (failed) {
1812                 /*
1813                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1814                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1815                  */
1816                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1817                         if (iter == failed) {
1818                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1819                                 break;
1820                         }
1821                         iter->oom_lock = false;
1822                 }
1823         } else
1824                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1825
1826         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1827
1828         return !failed;
1829 }
1830
1831 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1832 {
1833         struct mem_cgroup *iter;
1834
1835         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1836         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1837         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1838                 iter->oom_lock = false;
1839         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1840 }
1841
1842 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1843 {
1844         struct mem_cgroup *iter;
1845
1846         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1847                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1848 }
1849
1850 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1851 {
1852         struct mem_cgroup *iter;
1853
1854         /*
1855          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1856          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1857          * atomic_add_unless() here.
1858          */
1859         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1860                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1861 }
1862
1863 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1864
1865 struct oom_wait_info {
1866         struct mem_cgroup *memcg;
1867         wait_queue_t    wait;
1868 };
1869
1870 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1871         unsigned mode, int sync, void *arg)
1872 {
1873         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1874         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1875         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1876
1877         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1878         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1879
1880         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1881             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1882                 return 0;
1883         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1884 }
1885
1886 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1887 {
1888         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
1889         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1890         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1891 }
1892
1893 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1894 {
1895         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1896                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1897 }
1898
1899 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1900 {
1901         if (!current->memcg_oom.may_oom)
1902                 return;
1903         /*
1904          * We are in the middle of the charge context here, so we
1905          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1906          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1907          *
1908          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1909          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1910          * invocation might not even be necessary.
1911          *
1912          * That's why we don't do anything here except remember the
1913          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1914          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1915          * and when we know whether the fault was overall successful.
1916          */
1917         css_get(&memcg->css);
1918         current->memcg_oom.memcg = memcg;
1919         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
1920         current->memcg_oom.order = order;
1921 }
1922
1923 /**
1924  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1925  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1926  *
1927  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1928  * handler was enabled.
1929  *
1930  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1931  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1932  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1933  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1934  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1935  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1936  *
1937  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1938  * completed, %false otherwise.
1939  */
1940 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1941 {
1942         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
1943         struct oom_wait_info owait;
1944         bool locked;
1945
1946         /* OOM is global, do not handle */
1947         if (!memcg)
1948                 return false;
1949
1950         if (!handle)
1951                 goto cleanup;
1952
1953         owait.memcg = memcg;
1954         owait.wait.flags = 0;
1955         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1956         owait.wait.private = current;
1957         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1958
1959         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1960         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1961
1962         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1963
1964         if (locked)
1965                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1966
1967         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1968                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1969                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1970                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
1971                                          current->memcg_oom.order);
1972         } else {
1973                 schedule();
1974                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1975                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1976         }
1977
1978         if (locked) {
1979                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1980                 /*
1981                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1982                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1983                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1984                  */
1985                 memcg_oom_recover(memcg);
1986         }
1987 cleanup:
1988         current->memcg_oom.memcg = NULL;
1989         css_put(&memcg->css);
1990         return true;
1991 }
1992
1993 /**
1994  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
1995  * @page: page that is going to change accounted state
1996  * @locked: &memcg->move_lock slowpath was taken
1997  * @flags: IRQ-state flags for &memcg->move_lock
1998  *
1999  * This function must mark the beginning of an accounted page state
2000  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
2001  * being moved to another memcg:
2002  *
2003  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page, &locked, &flags);
2004  *   if (TestClearPageState(page))
2005  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
2006  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg, locked, flags);
2007  *
2008  * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast path can
2009  * get away without acquiring the memcg->move_lock (@locked is false)
2010  * because page moving starts with an RCU grace period.
2011  *
2012  * The RCU lock also protects the memcg from being freed when the page
2013  * state that is going to change is the only thing preventing the page
2014  * from being uncharged.  E.g. end-writeback clearing PageWriteback(),
2015  * which allows migration to go ahead and uncharge the page before the
2016  * account transaction might be complete.
2017  */
2018 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page,
2019                                               bool *locked,
2020                                               unsigned long *flags)
2021 {
2022         struct mem_cgroup *memcg;
2023         struct page_cgroup *pc;
2024
2025         rcu_read_lock();
2026
2027         if (mem_cgroup_disabled())
2028                 return NULL;
2029
2030         pc = lookup_page_cgroup(page);
2031 again:
2032         memcg = pc->mem_cgroup;
2033         if (unlikely(!memcg))
2034                 return NULL;
2035
2036         *locked = false;
2037         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2038                 return memcg;
2039
2040         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
2041         if (memcg != pc->mem_cgroup) {
2042                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
2043                 goto again;
2044         }
2045         *locked = true;
2046
2047         return memcg;
2048 }
2049
2050 /**
2051  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
2052  * @memcg: the memcg that was accounted against
2053  * @locked: value received from mem_cgroup_begin_page_stat()
2054  * @flags: value received from mem_cgroup_begin_page_stat()
2055  */
2056 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg, bool *locked,
2057                               unsigned long *flags)
2058 {
2059         if (memcg && *locked)
2060                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
2061
2062         rcu_read_unlock();
2063 }
2064
2065 /**
2066  * mem_cgroup_update_page_stat - update page state statistics
2067  * @memcg: memcg to account against
2068  * @idx: page state item to account
2069  * @val: number of pages (positive or negative)
2070  *
2071  * See mem_cgroup_begin_page_stat() for locking requirements.
2072  */
2073 void mem_cgroup_update_page_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2074                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2075 {
2076         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2077
2078         if (memcg)
2079                 this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2080 }
2081
2082 /*
2083  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2084  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2085  */
2086 #define CHARGE_BATCH    32U
2087 struct memcg_stock_pcp {
2088         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2089         unsigned int nr_pages;
2090         struct work_struct work;
2091         unsigned long flags;
2092 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2093 };
2094 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2095 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2096
2097 /**
2098  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2099  * @memcg: memcg to consume from.
2100  * @nr_pages: how many pages to charge.
2101  *
2102  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2103  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2104  * service an allocation will refill the stock.
2105  *
2106  * returns true if successful, false otherwise.
2107  */
2108 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2109 {
2110         struct memcg_stock_pcp *stock;
2111         bool ret = false;
2112
2113         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2114                 return ret;
2115
2116         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2117         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2118                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2119                 ret = true;
2120         }
2121         put_cpu_var(memcg_stock);
2122         return ret;
2123 }
2124
2125 /*
2126  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2127  */
2128 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2129 {
2130         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2131
2132         if (stock->nr_pages) {
2133                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2134                 if (do_swap_account)
2135                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2136                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2137                 stock->nr_pages = 0;
2138         }
2139         stock->cached = NULL;
2140 }
2141
2142 /*
2143  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2144  * a thread which is pinned to local cpu.
2145  */
2146 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2147 {
2148         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2149         drain_stock(stock);
2150         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2151 }
2152
2153 static void __init memcg_stock_init(void)
2154 {
2155         int cpu;
2156
2157         for_each_possible_cpu(cpu) {
2158                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2159                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2160                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2161         }
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2166  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2167  */
2168 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2169 {
2170         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2171
2172         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2173                 drain_stock(stock);
2174                 stock->cached = memcg;
2175         }
2176         stock->nr_pages += nr_pages;
2177         put_cpu_var(memcg_stock);
2178 }
2179
2180 /*
2181  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2182  * of the hierarchy under it.
2183  */
2184 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2185 {
2186         int cpu, curcpu;
2187
2188         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2189         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2190                 return;
2191         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2192         get_online_cpus();
2193         curcpu = get_cpu();
2194         for_each_online_cpu(cpu) {
2195                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2196                 struct mem_cgroup *memcg;
2197
2198                 memcg = stock->cached;
2199                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2200                         continue;
2201                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2202                         continue;
2203                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2204                         if (cpu == curcpu)
2205                                 drain_local_stock(&stock->work);
2206                         else
2207                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2208                 }
2209         }
2210         put_cpu();
2211         put_online_cpus();
2212         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2213 }
2214
2215 /*
2216  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2217  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2218  */
2219 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2220 {
2221         int i;
2222
2223         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2224         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2225                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2226
2227                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2228                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2229         }
2230         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2231                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2232
2233                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2234                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2235         }
2236         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2237 }
2238
2239 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2240                                         unsigned long action,
2241                                         void *hcpu)
2242 {
2243         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2244         struct memcg_stock_pcp *stock;
2245         struct mem_cgroup *iter;
2246
2247         if (action == CPU_ONLINE)
2248                 return NOTIFY_OK;
2249
2250         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2251                 return NOTIFY_OK;
2252
2253         for_each_mem_cgroup(iter)
2254                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2255
2256         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2257         drain_stock(stock);
2258         return NOTIFY_OK;
2259 }
2260
2261 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2262                       unsigned int nr_pages)
2263 {
2264         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2265         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2266         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2267         struct page_counter *counter;
2268         unsigned long nr_reclaimed;
2269         bool may_swap = true;
2270         bool drained = false;
2271         int ret = 0;
2272
2273         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2274                 goto done;
2275 retry:
2276         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2277                 goto done;
2278
2279         if (!do_swap_account ||
2280             !page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2281                 if (!page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2282                         goto done_restock;
2283                 if (do_swap_account)
2284                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2285                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2286         } else {
2287                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2288                 may_swap = false;
2289         }
2290
2291         if (batch > nr_pages) {
2292                 batch = nr_pages;
2293                 goto retry;
2294         }
2295
2296         /*
2297          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2298          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2299          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2300          * free their memory.
2301          */
2302         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2303                      fatal_signal_pending(current) ||
2304                      current->flags & PF_EXITING))
2305                 goto bypass;
2306
2307         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2308                 goto nomem;
2309
2310         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2311                 goto nomem;
2312
2313         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2314                                                     gfp_mask, may_swap);
2315
2316         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2317                 goto retry;
2318
2319         if (!drained) {
2320                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2321                 drained = true;
2322                 goto retry;
2323         }
2324
2325         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2326                 goto nomem;
2327         /*
2328          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2329          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2330          * before killing the task.
2331          *
2332          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2333          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2334          * to regular pages anyway in case of failure.
2335          */
2336         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2337                 goto retry;
2338         /*
2339          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2340          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2341          */
2342         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2343                 goto retry;
2344
2345         if (nr_retries--)
2346                 goto retry;
2347
2348         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2349                 goto bypass;
2350
2351         if (fatal_signal_pending(current))
2352                 goto bypass;
2353
2354         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2355 nomem:
2356         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2357                 return -ENOMEM;
2358 bypass:
2359         return -EINTR;
2360
2361 done_restock:
2362         css_get_many(&memcg->css, batch);
2363         if (batch > nr_pages)
2364                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2365 done:
2366         return ret;
2367 }
2368
2369 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2370 {
2371         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2372                 return;
2373
2374         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2375         if (do_swap_account)
2376                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2377
2378         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2379 }
2380
2381 /*
2382  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2383  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
2384  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
2385  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
2386  */
2387 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2388 {
2389         /* ID 0 is unused ID */
2390         if (!id)
2391                 return NULL;
2392         return mem_cgroup_from_id(id);
2393 }
2394
2395 /*
2396  * try_get_mem_cgroup_from_page - look up page's memcg association
2397  * @page: the page
2398  *
2399  * Look up, get a css reference, and return the memcg that owns @page.
2400  *
2401  * The page must be locked to prevent racing with swap-in and page
2402  * cache charges.  If coming from an unlocked page table, the caller
2403  * must ensure the page is on the LRU or this can race with charging.
2404  */
2405 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2406 {
2407         struct mem_cgroup *memcg;
2408         struct page_cgroup *pc;
2409         unsigned short id;
2410         swp_entry_t ent;
2411
2412         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2413
2414         pc = lookup_page_cgroup(page);
2415         memcg = pc->mem_cgroup;
2416
2417         if (memcg) {
2418                 if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2419                         memcg = NULL;
2420         } else if (PageSwapCache(page)) {
2421                 ent.val = page_private(page);
2422                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2423                 rcu_read_lock();
2424                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2425                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2426                         memcg = NULL;
2427                 rcu_read_unlock();
2428         }
2429         return memcg;
2430 }
2431
2432 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2433 {
2434         struct zone *zone = page_zone(page);
2435
2436         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2437         if (PageLRU(page)) {
2438                 struct lruvec *lruvec;
2439
2440                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2441                 ClearPageLRU(page);
2442                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2443                 *isolated = 1;
2444         } else
2445                 *isolated = 0;
2446 }
2447
2448 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2449 {
2450         struct zone *zone = page_zone(page);
2451
2452         if (isolated) {
2453                 struct lruvec *lruvec;
2454
2455                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2456                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2457                 SetPageLRU(page);
2458                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2459         }
2460         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2461 }
2462
2463 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2464                           bool lrucare)
2465 {
2466         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2467         int isolated;
2468
2469         VM_BUG_ON_PAGE(pc->mem_cgroup, page);
2470
2471         /*
2472          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2473          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2474          */
2475         if (lrucare)
2476                 lock_page_lru(page, &isolated);
2477
2478         /*
2479          * Nobody should be changing or seriously looking at
2480          * pc->mem_cgroup at this point:
2481          *
2482          * - the page is uncharged
2483          *
2484          * - the page is off-LRU
2485          *
2486          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2487          *   a locked page table
2488          *
2489          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2490          *   have the page locked
2491          */
2492         pc->mem_cgroup = memcg;
2493
2494         if (lrucare)
2495                 unlock_page_lru(page, isolated);
2496 }
2497
2498 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2499 /*
2500  * The memcg_slab_mutex is held whenever a per memcg kmem cache is created or
2501  * destroyed. It protects memcg_caches arrays and memcg_slab_caches lists.
2502  */
2503 static DEFINE_MUTEX(memcg_slab_mutex);
2504
2505 /*
2506  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2507  * in the memcg_cache_params struct.
2508  */
2509 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2510 {
2511         struct kmem_cache *cachep;
2512
2513         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2514         cachep = p->root_cache;
2515         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2516 }
2517
2518 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2519                              unsigned long nr_pages)
2520 {
2521         struct page_counter *counter;
2522         int ret = 0;
2523
2524         ret = page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter);
2525         if (ret < 0)
2526                 return ret;
2527
2528         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2529         if (ret == -EINTR)  {
2530                 /*
2531                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2532                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2533                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2534                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2535                  * perspective, the cache has already been selected, by
2536                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2537                  * our minds.
2538                  *
2539                  * This condition will only trigger if the task entered
2540                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2541                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2542                  * when the allocation triggers should have been already
2543                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2544                  */
2545                 page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2546                 if (do_swap_account)
2547                         page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2548                 css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2549                 ret = 0;
2550         } else if (ret)
2551                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2552
2553         return ret;
2554 }
2555
2556 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
2557                                 unsigned long nr_pages)
2558 {
2559         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2560         if (do_swap_account)
2561                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2562
2563         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2564
2565         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2566 }
2567
2568 /*
2569  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2570  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2571  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2572  */
2573 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2574 {
2575         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2576 }
2577
2578 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2579 {
2580         int id, size;
2581         int err;
2582
2583         id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
2584                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2585         if (id < 0)
2586                 return id;
2587
2588         if (id < memcg_limited_groups_array_size)
2589                 return id;
2590
2591         /*
2592          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2593          * so we have to grow them.
2594          */
2595
2596         size = 2 * (id + 1);
2597         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2598                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2599         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2600                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2601
2602         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2603         err = memcg_update_all_caches(size);
2604         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2605
2606         if (err) {
2607                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2608                 return err;
2609         }
2610         return id;
2611 }
2612
2613 static void memcg_free_cache_id(int id)
2614 {
2615         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2616 }
2617
2618 /*
2619  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
2620  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
2621  * calling this.
2622  */
2623 void memcg_update_array_size(int num)
2624 {
2625         memcg_limited_groups_array_size = num;
2626 }
2627
2628 static void memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2629                                  struct kmem_cache *root_cache)
2630 {
2631         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by
2632                                                      memcg_slab_mutex */
2633         struct kmem_cache *cachep;
2634         int id;
2635
2636         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2637
2638         id = memcg_cache_id(memcg);
2639
2640         /*
2641          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
2642          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
2643          * create the same cache, but only one of them may succeed.
2644          */
2645         if (cache_from_memcg_idx(root_cache, id))
2646                 return;
2647
2648         cgroup_name(memcg->css.cgroup, memcg_name_buf, NAME_MAX + 1);
2649         cachep = memcg_create_kmem_cache(memcg, root_cache, memcg_name_buf);
2650         /*
2651          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
2652          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
2653          * cache.
2654          */
2655         if (!cachep)
2656                 return;
2657
2658         css_get(&memcg->css);
2659         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
2660
2661         /*
2662          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
2663          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
2664          * initialized.
2665          */
2666         smp_wmb();
2667
2668         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id]);
2669         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = cachep;
2670 }
2671
2672 static void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *cachep)
2673 {
2674         struct kmem_cache *root_cache;
2675         struct mem_cgroup *memcg;
2676         int id;
2677
2678         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2679
2680         BUG_ON(is_root_cache(cachep));
2681
2682         root_cache = cachep->memcg_params->root_cache;
2683         memcg = cachep->memcg_params->memcg;
2684         id = memcg_cache_id(memcg);
2685
2686         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] != cachep);
2687         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
2688
2689         list_del(&cachep->memcg_params->list);
2690
2691         kmem_cache_destroy(cachep);
2692
2693         /* drop the reference taken in memcg_register_cache */
2694         css_put(&memcg->css);
2695 }
2696
2697 /*
2698  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
2699  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
2700  * enqueing new caches to be created.
2701  *
2702  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
2703  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
2704  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
2705  * objects during debug.
2706  *
2707  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
2708  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
2709  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
2710  * cache again, failing at the same point.
2711  *
2712  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
2713  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
2714  * inside the following two functions.
2715  */
2716 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
2717 {
2718         VM_BUG_ON(!current->mm);
2719         current->memcg_kmem_skip_account++;
2720 }
2721
2722 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
2723 {
2724         VM_BUG_ON(!current->mm);
2725         current->memcg_kmem_skip_account--;
2726 }
2727
2728 int __memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
2729 {
2730         struct kmem_cache *c;
2731         int i, failed = 0;
2732
2733         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2734         for_each_memcg_cache_index(i) {
2735                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
2736                 if (!c)
2737                         continue;
2738
2739                 memcg_unregister_cache(c);
2740
2741                 if (cache_from_memcg_idx(s, i))
2742                         failed++;
2743         }
2744         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2745         return failed;
2746 }
2747
2748 static void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
2749 {
2750         struct kmem_cache *cachep;
2751         struct memcg_cache_params *params, *tmp;
2752
2753         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2754                 return;
2755
2756         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2757         list_for_each_entry_safe(params, tmp, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
2758                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
2759                 kmem_cache_shrink(cachep);
2760                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
2761                         memcg_unregister_cache(cachep);
2762         }
2763         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2764 }
2765
2766 struct memcg_register_cache_work {
2767         struct mem_cgroup *memcg;
2768         struct kmem_cache *cachep;
2769         struct work_struct work;
2770 };
2771
2772 static void memcg_register_cache_func(struct work_struct *w)
2773 {
2774         struct memcg_register_cache_work *cw =
2775                 container_of(w, struct memcg_register_cache_work, work);
2776         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2777         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2778
2779         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2780         memcg_register_cache(memcg, cachep);
2781         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2782
2783         css_put(&memcg->css);
2784         kfree(cw);
2785 }
2786
2787 /*
2788  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2789  */
2790 static void __memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2791                                             struct kmem_cache *cachep)
2792 {
2793         struct memcg_register_cache_work *cw;
2794
2795         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2796         if (cw == NULL) {
2797                 css_put(&memcg->css);
2798                 return;
2799         }
2800
2801         cw->memcg = memcg;
2802         cw->cachep = cachep;
2803
2804         INIT_WORK(&cw->work, memcg_register_cache_func);
2805         schedule_work(&cw->work);
2806 }
2807
2808 static void memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2809                                           struct kmem_cache *cachep)
2810 {
2811         /*
2812          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2813          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2814          * in __memcg_schedule_register_cache will recurse.
2815          *
2816          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2817          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2818          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2819          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2820          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2821          */
2822         memcg_stop_kmem_account();
2823         __memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
2824         memcg_resume_kmem_account();
2825 }
2826
2827 int __memcg_charge_slab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp, int order)
2828 {
2829         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2830         int res;
2831
2832         res = memcg_charge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, gfp, nr_pages);
2833         if (!res)
2834                 atomic_add(nr_pages, &cachep->memcg_params->nr_pages);
2835         return res;
2836 }
2837
2838 void __memcg_uncharge_slab(struct kmem_cache *cachep, int order)
2839 {
2840         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2841
2842         memcg_uncharge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, nr_pages);
2843         atomic_sub(nr_pages, &cachep->memcg_params->nr_pages);
2844 }
2845
2846 /*
2847  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2848  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2849  *
2850  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2851  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2852  * in a workqueue.
2853  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2854  * the original cache.
2855  *
2856  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2857  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2858  */
2859 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
2860                                           gfp_t gfp)
2861 {
2862         struct mem_cgroup *memcg;
2863         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2864
2865         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
2866         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
2867
2868         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
2869                 return cachep;
2870
2871         rcu_read_lock();
2872         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
2873
2874         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2875                 goto out;
2876
2877         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
2878         if (likely(memcg_cachep)) {
2879                 cachep = memcg_cachep;
2880                 goto out;
2881         }
2882
2883         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
2884         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2885                 goto out;
2886         rcu_read_unlock();
2887
2888         /*
2889          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2890          * context), we could be be predictable and return right away.
2891          * This would guarantee that the allocation being performed
2892          * already belongs in the new cache.
2893          *
2894          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2895          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2896          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2897          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2898          * defer everything.
2899          */
2900         memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
2901         return cachep;
2902 out:
2903         rcu_read_unlock();
2904         return cachep;
2905 }
2906
2907 /*
2908  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
2909  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
2910  * need a further commit step to do the final arrangements.
2911  *
2912  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
2913  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
2914  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
2915  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
2916  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
2917  * the compiled-out case as well.
2918  *
2919  * Returning true means the allocation is possible.
2920  */
2921 bool
2922 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
2923 {
2924         struct mem_cgroup *memcg;
2925         int ret;
2926
2927         *_memcg = NULL;
2928
2929         /*
2930          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
2931          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
2932          * check here, since direct calls to the page allocator that are
2933          * accounted to kmemcg (alloc_kmem_pages and friends) only happen
2934          * outside memcg core. We are mostly concerned with cache allocations,
2935          * and by having this test at memcg_kmem_get_cache, we are already able
2936          * to relay the allocation to the root cache and bypass the memcg cache
2937          * altogether.
2938          *
2939          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
2940          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
2941          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
2942          * the SLUB allocator:
2943          *
2944          *      memcg_stop_kmem_account();
2945          *      kmalloc(<large_number>)
2946          *      memcg_resume_kmem_account();
2947          *
2948          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
2949          * since it will drive us directly to this function without passing
2950          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
2951          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
2952          * cache arrays. We bring this test here.
2953          */
2954         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
2955                 return true;
2956
2957         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2958
2959         if (!memcg_kmem_is_active(memcg)) {
2960                 css_put(&memcg->css);
2961                 return true;
2962         }
2963
2964         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, 1 << order);
2965         if (!ret)
2966                 *_memcg = memcg;
2967
2968         css_put(&memcg->css);
2969         return (ret == 0);
2970 }
2971
2972 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2973                               int order)
2974 {
2975         struct page_cgroup *pc;
2976
2977         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
2978
2979         /* The page allocation failed. Revert */
2980         if (!page) {
2981                 memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2982                 return;
2983         }
2984         pc = lookup_page_cgroup(page);
2985         pc->mem_cgroup = memcg;
2986 }
2987
2988 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
2989 {
2990         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2991         struct mem_cgroup *memcg = pc->mem_cgroup;
2992
2993         if (!memcg)
2994                 return;
2995
2996         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2997
2998         memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2999         pc->mem_cgroup = NULL;
3000 }
3001 #else
3002 static inline void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3003 {
3004 }
3005 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3006
3007 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3008
3009 /*
3010  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3011  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3012  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3013  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3014  */
3015 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3016 {
3017         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(head);
3018         int i;
3019
3020         if (mem_cgroup_disabled())
3021                 return;
3022
3023         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3024                 pc[i].mem_cgroup = pc[0].mem_cgroup;
3025
3026         __this_cpu_sub(pc[0].mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3027                        HPAGE_PMD_NR);
3028 }
3029 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3030
3031 /**
3032  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3033  * @page: the page
3034  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3035  * @pc: page_cgroup of the page.
3036  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3037  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3038  *
3039  * The caller must confirm following.
3040  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3041  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3042  *
3043  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3044  * from old cgroup.
3045  */
3046 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3047                                    unsigned int nr_pages,
3048                                    struct page_cgroup *pc,
3049                                    struct mem_cgroup *from,
3050                                    struct mem_cgroup *to)
3051 {
3052         unsigned long flags;
3053         int ret;
3054
3055         VM_BUG_ON(from == to);
3056         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3057         /*
3058          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3059          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3060          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3061          * hold it.
3062          */
3063         ret = -EBUSY;
3064         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3065                 goto out;
3066
3067         /*
3068          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at pc->mem_cgroup
3069          * of its source page while we change it: page migration takes
3070          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
3071          */
3072         if (!trylock_page(page))
3073                 goto out;
3074
3075         ret = -EINVAL;
3076         if (pc->mem_cgroup != from)
3077                 goto out_unlock;
3078
3079         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
3080
3081         if (!PageAnon(page) && page_mapped(page)) {
3082                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3083                                nr_pages);
3084                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3085                                nr_pages);
3086         }
3087
3088         if (PageWriteback(page)) {
3089                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3090                                nr_pages);
3091                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3092                                nr_pages);
3093         }
3094
3095         /*
3096          * It is safe to change pc->mem_cgroup here because the page
3097          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
3098          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
3099          */
3100
3101         /* caller should have done css_get */
3102         pc->mem_cgroup = to;
3103         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
3104
3105         ret = 0;
3106
3107         local_irq_disable();
3108         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
3109         memcg_check_events(to, page);
3110         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
3111         memcg_check_events(from, page);
3112         local_irq_enable();
3113 out_unlock:
3114         unlock_page(page);
3115 out:
3116         return ret;
3117 }
3118
3119 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3120 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
3121                                          bool charge)
3122 {
3123         int val = (charge) ? 1 : -1;
3124         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
3125 }
3126
3127 /**
3128  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3129  * @entry: swap entry to be moved
3130  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3131  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3132  *
3133  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3134  * as the mem_cgroup's id of @from.
3135  *
3136  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3137  *
3138  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3139  * both res and memsw, and called css_get().
3140  */
3141 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3142                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3143 {
3144         unsigned short old_id, new_id;
3145
3146         old_id = mem_cgroup_id(from);
3147         new_id = mem_cgroup_id(to);
3148
3149         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3150                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3151                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3152                 /*
3153                  * This function is only called from task migration context now.
3154                  * It postpones page_counter and refcount handling till the end
3155                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3156                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
3157                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
3158                  * refcount of @to might be decreased to 0.
3159                  *
3160                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
3161                  * alive, so we can just call css_get().
3162                  */
3163                 css_get(&to->css);
3164                 return 0;
3165         }
3166         return -EINVAL;
3167 }
3168 #else
3169 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3170                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3171 {
3172         return -EINVAL;
3173 }
3174 #endif
3175
3176 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3177 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3178 {
3179         struct page_cgroup *pc;
3180
3181         pc = lookup_page_cgroup(page);
3182         /*
3183          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3184          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3185          * or when mem_cgroup_disabled().
3186          */
3187         if (likely(pc) && pc->mem_cgroup)
3188                 return pc;
3189         return NULL;
3190 }
3191
3192 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3193 {
3194         if (mem_cgroup_disabled())
3195                 return false;
3196
3197         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3198 }
3199
3200 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3201 {
3202         struct page_cgroup *pc;
3203
3204         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3205         if (pc)
3206                 pr_alert("pc:%p pc->mem_cgroup:%p\n", pc, pc->mem_cgroup);
3207 }
3208 #endif
3209
3210 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
3211
3212 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3213                                    unsigned long limit)
3214 {
3215         unsigned long curusage;
3216         unsigned long oldusage;
3217         bool enlarge = false;
3218         int retry_count;
3219         int ret;
3220
3221         /*
3222          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3223          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3224          * of # of children which we should visit in this loop.
3225          */
3226         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
3227                       mem_cgroup_count_children(memcg);
3228
3229         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
3230
3231         do {
3232                 if (signal_pending(current)) {
3233                         ret = -EINTR;
3234                         break;
3235                 }
3236
3237                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3238                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
3239                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3240                         ret = -EINVAL;
3241                         break;
3242                 }
3243                 if (limit > memcg->memory.limit)
3244                         enlarge = true;
3245                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
3246                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3247
3248                 if (!ret)
3249                         break;
3250
3251                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
3252
3253                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
3254                 /* Usage is reduced ? */
3255                 if (curusage >= oldusage)
3256                         retry_count--;
3257                 else
3258                         oldusage = curusage;
3259         } while (retry_count);
3260
3261         if (!ret && enlarge)
3262                 memcg_oom_recover(memcg);
3263
3264         return ret;
3265 }
3266
3267 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3268                                          unsigned long limit)
3269 {
3270         unsigned long curusage;
3271         unsigned long oldusage;
3272         bool enlarge = false;
3273         int retry_count;
3274         int ret;
3275
3276         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3277         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
3278                       mem_cgroup_count_children(memcg);
3279
3280         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
3281
3282         do {
3283                 if (signal_pending(current)) {
3284                         ret = -EINTR;
3285                         break;
3286                 }
3287
3288                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3289                 if (limit < memcg->memory.limit) {
3290                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3291                         ret = -EINVAL;
3292                         break;
3293                 }
3294                 if (limit > memcg->memsw.limit)
3295                         enlarge = true;
3296                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
3297                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3298
3299                 if (!ret)
3300                         break;
3301
3302                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
3303
3304                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
3305                 /* Usage is reduced ? */
3306                 if (curusage >= oldusage)
3307                         retry_count--;
3308                 else
3309                         oldusage = curusage;
3310         } while (retry_count);
3311
3312         if (!ret && enlarge)
3313                 memcg_oom_recover(memcg);
3314
3315         return ret;
3316 }
3317
3318 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3319                                             gfp_t gfp_mask,
3320                                             unsigned long *total_scanned)
3321 {
3322         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3323         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3324         unsigned long reclaimed;
3325         int loop = 0;
3326         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3327         unsigned long excess;
3328         unsigned long nr_scanned;
3329
3330         if (order > 0)
3331                 return 0;
3332
3333         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3334         /*
3335          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3336          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3337          * pressure
3338          */
3339         do {
3340                 if (next_mz)
3341                         mz = next_mz;
3342                 else
3343                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3344                 if (!mz)
3345                         break;
3346
3347                 nr_scanned = 0;
3348                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3349                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3350                 nr_reclaimed += reclaimed;
3351                 *total_scanned += nr_scanned;
3352                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3353                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3354
3355                 /*
3356                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3357                  * it is time to move on to the next cgroup
3358                  */
3359                 next_mz = NULL;
3360                 if (!reclaimed)
3361                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3362
3363                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3364                 /*
3365                  * One school of thought says that we should not add
3366                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3367                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3368                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3369                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3370                  * term TODO.
3371                  */
3372                 /* If excess == 0, no tree ops */
3373                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3374                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3375                 css_put(&mz->memcg->css);
3376                 loop++;
3377                 /*
3378                  * Could not reclaim anything and there are no more
3379                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3380                  * reclaiming anything.
3381                  */
3382                 if (!nr_reclaimed &&
3383                         (next_mz == NULL ||
3384                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3385                         break;
3386         } while (!nr_reclaimed);
3387         if (next_mz)
3388                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3389         return nr_reclaimed;
3390 }
3391
3392 /*
3393  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3394  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3395  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3396  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3397  */
3398 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3399 {
3400         bool ret;
3401
3402         /*
3403          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
3404          * it prevents a new child from being initialized based on this
3405          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
3406          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
3407          */
3408         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
3409
3410         rcu_read_lock();
3411         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3412         rcu_read_unlock();
3413         return ret;
3414 }
3415
3416 /*
3417  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
3418  * the rest to the parent.
3419  *
3420  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3421  */
3422 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3423 {
3424         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3425
3426         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3427         lru_add_drain_all();
3428         /* try to free all pages in this cgroup */
3429         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3430                 int progress;
3431
3432                 if (signal_pending(current))
3433                         return -EINTR;
3434
3435                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3436                                                         GFP_KERNEL, true);
3437                 if (!progress) {
3438                         nr_retries--;
3439                         /* maybe some writeback is necessary */
3440                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3441                 }
3442
3443         }
3444
3445         return 0;
3446 }
3447
3448 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3449                                             char *buf, size_t nbytes,
3450                                             loff_t off)
3451 {
3452         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3453
3454         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3455                 return -EINVAL;
3456         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3457 }
3458
3459 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3460                                      struct cftype *cft)
3461 {
3462         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3463 }
3464
3465 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3466                                       struct cftype *cft, u64 val)
3467 {
3468         int retval = 0;
3469         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3470         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3471
3472         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3473
3474         if (memcg->use_hierarchy == val)
3475                 goto out;
3476
3477         /*
3478          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3479          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3480          * occur, provided the current cgroup has no children.
3481          *
3482          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3483          * set if there are no children.
3484          */
3485         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3486                                 (val == 1 || val == 0)) {
3487                 if (!memcg_has_children(memcg))
3488                         memcg->use_hierarchy = val;
3489                 else
3490                         retval = -EBUSY;
3491         } else
3492                 retval = -EINVAL;
3493
3494 out:
3495         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3496
3497         return retval;
3498 }
3499
3500 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3501                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3502 {
3503         struct mem_cgroup *iter;
3504         long val = 0;
3505
3506         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3507         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3508                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3509
3510         if (val < 0) /* race ? */
3511                 val = 0;
3512         return val;
3513 }
3514
3515 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3516 {
3517         u64 val;
3518
3519         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3520                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3521                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3522                 if (swap)
3523                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3524         } else {
3525                 if (!swap)
3526                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3527                 else
3528                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3529         }
3530         return val << PAGE_SHIFT;
3531 }
3532
3533 enum {
3534         RES_USAGE,
3535         RES_LIMIT,
3536         RES_MAX_USAGE,
3537         RES_FAILCNT,
3538         RES_SOFT_LIMIT,
3539 };
3540
3541 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3542                                struct cftype *cft)
3543 {
3544         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3545         struct page_counter *counter;
3546
3547         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3548         case _MEM:
3549                 counter = &memcg->memory;
3550                 break;
3551         case _MEMSWAP:
3552                 counter = &memcg->memsw;
3553                 break;
3554         case _KMEM:
3555                 counter = &memcg->kmem;
3556                 break;
3557         default:
3558                 BUG();
3559         }
3560
3561         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3562         case RES_USAGE:
3563                 if (counter == &memcg->memory)
3564                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
3565                 if (counter == &memcg->memsw)
3566                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
3567                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3568         case RES_LIMIT:
3569                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
3570         case RES_MAX_USAGE:
3571                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3572         case RES_FAILCNT:
3573                 return counter->failcnt;
3574         case RES_SOFT_LIMIT:
3575                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3576         default:
3577                 BUG();
3578         }
3579 }
3580
3581 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3582 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
3583                                unsigned long nr_pages)
3584 {
3585         int err = 0;
3586         int memcg_id;
3587
3588         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
3589                 return 0;
3590
3591         /*
3592          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
3593          * cgroups so let's stop accounting here.
3594          */
3595         memcg_stop_kmem_account();
3596
3597         /*
3598          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
3599          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
3600          * already joined.
3601          *
3602          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
3603          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
3604          * place, which makes the value quite meaningless.
3605          *
3606          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
3607          * of course permitted.
3608          */
3609         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3610         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
3611             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
3612                 err = -EBUSY;
3613         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3614         if (err)
3615                 goto out;
3616
3617         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3618         if (memcg_id < 0) {
3619                 err = memcg_id;
3620                 goto out;
3621         }
3622
3623         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3624         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
3625
3626         /*
3627          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
3628          * active bit set yet, so this should succeed.
3629          */
3630         err = page_counter_limit(&memcg->kmem, nr_pages);
3631         VM_BUG_ON(err);
3632
3633         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3634         /*
3635          * Setting the active bit after enabling static branching will
3636          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3637          * patched.
3638          */
3639         memcg_kmem_set_active(memcg);
3640 out:
3641         memcg_resume_kmem_account();
3642         return err;
3643 }
3644
3645 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3646                                    unsigned long limit)
3647 {
3648         int ret;
3649
3650         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3651         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3652                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, limit);
3653         else
3654                 ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
3655         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3656         return ret;
3657 }
3658
3659 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3660 {
3661         int ret = 0;
3662         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3663
3664         if (!parent)
3665                 return 0;
3666
3667         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3668         /*
3669          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
3670          * after this point, because it has at least one child already.
3671          */
3672         if (memcg_kmem_is_active(parent))
3673                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
3674         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3675         return ret;
3676 }
3677 #else
3678 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3679                                    unsigned long limit)
3680 {
3681         return -EINVAL;
3682 }
3683 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3684
3685 /*
3686  * The user of this function is...
3687  * RES_LIMIT.
3688  */
3689 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3690                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3691 {
3692         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3693         unsigned long nr_pages;
3694         int ret;
3695
3696         buf = strstrip(buf);
3697         ret = page_counter_memparse(buf, &nr_pages);
3698         if (ret)
3699                 return ret;
3700
3701         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3702         case RES_LIMIT:
3703                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3704                         ret = -EINVAL;
3705                         break;
3706                 }
3707                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3708                 case _MEM:
3709                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3710                         break;
3711                 case _MEMSWAP:
3712                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3713                         break;
3714                 case _KMEM:
3715                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3716                         break;
3717                 }
3718                 break;
3719         case RES_SOFT_LIMIT:
3720                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3721                 ret = 0;
3722                 break;
3723         }
3724         return ret ?: nbytes;
3725 }
3726
3727 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3728                                 size_t nbytes, loff_t off)
3729 {
3730         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3731         struct page_counter *counter;
3732
3733         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3734         case _MEM:
3735                 counter = &memcg->memory;
3736                 break;
3737         case _MEMSWAP:
3738                 counter = &memcg->memsw;
3739                 break;
3740         case _KMEM:
3741                 counter = &memcg->kmem;
3742                 break;
3743         default:
3744                 BUG();
3745         }
3746
3747         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3748         case RES_MAX_USAGE:
3749                 page_counter_reset_watermark(counter);
3750                 break;
3751         case RES_FAILCNT:
3752                 counter->failcnt = 0;
3753                 break;
3754         default:
3755                 BUG();
3756         }
3757
3758         return nbytes;
3759 }
3760
3761 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3762                                         struct cftype *cft)
3763 {
3764         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3765 }
3766
3767 #ifdef CONFIG_MMU
3768 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3769                                         struct cftype *cft, u64 val)
3770 {
3771         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3772
3773         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
3774                 return -EINVAL;
3775
3776         /*
3777          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3778          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3779          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3780          * affect task migrations starting after the change.
3781          */
3782         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3783         return 0;
3784 }
3785 #else
3786 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3787                                         struct cftype *cft, u64 val)
3788 {
3789         return -ENOSYS;
3790 }
3791 #endif
3792
3793 #ifdef CONFIG_NUMA
3794 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3795 {
3796         struct numa_stat {
3797                 const char *name;
3798                 unsigned int lru_mask;
3799         };
3800
3801         static const struct numa_stat stats[] = {
3802                 { "total", LRU_ALL },
3803                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3804                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3805                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3806         };
3807         const struct numa_stat *stat;
3808         int nid;
3809         unsigned long nr;
3810         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3811
3812         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3813                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3814                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3815                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3816                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3817                                                           stat->lru_mask);
3818                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3819                 }
3820                 seq_putc(m, '\n');
3821         }
3822
3823         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3824                 struct mem_cgroup *iter;
3825
3826                 nr = 0;
3827                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3828                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3829                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3830                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3831                         nr = 0;
3832                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3833                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3834                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3835                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3836                 }
3837                 seq_putc(m, '\n');
3838         }
3839
3840         return 0;
3841 }
3842 #endif /* CONFIG_NUMA */
3843
3844 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
3845 {
3846         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3847 }
3848
3849 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3850 {
3851         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3852         unsigned long memory, memsw;
3853         struct mem_cgroup *mi;
3854         unsigned int i;
3855
3856         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3857                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3858                         continue;
3859                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3860                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3861         }
3862
3863         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3864                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3865                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3866
3867         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3868                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3869                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3870
3871         /* Hierarchical information */
3872         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3873         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3874                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3875                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3876         }
3877         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3878                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3879         if (do_swap_account)
3880                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3881                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3882
3883         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3884                 long long val = 0;
3885
3886                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3887                         continue;
3888                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3889                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3890                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3891         }
3892
3893         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3894                 unsigned long long val = 0;
3895
3896                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3897                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3898                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3899                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3900         }
3901
3902         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3903                 unsigned long long val = 0;
3904
3905                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3906                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3907                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3908         }
3909
3910 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3911         {
3912                 int nid, zid;
3913                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3914                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3915                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3916                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3917
3918                 for_each_online_node(nid)
3919                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3920                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3921                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3922
3923                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3924                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3925                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3926                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3927                         }
3928                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3929                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3930                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3931                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3932         }
3933 #endif
3934
3935         return 0;
3936 }
3937
3938 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3939                                       struct cftype *cft)
3940 {
3941         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3942
3943         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3944 }
3945
3946 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3947                                        struct cftype *cft, u64 val)
3948 {
3949         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3950
3951         if (val > 100)
3952                 return -EINVAL;
3953
3954         if (css->parent)
3955                 memcg->swappiness = val;
3956         else
3957                 vm_swappiness = val;
3958
3959         return 0;
3960 }
3961
3962 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3963 {
3964         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3965         unsigned long usage;
3966         int i;
3967
3968         rcu_read_lock();
3969         if (!swap)
3970                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3971         else
3972                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3973
3974         if (!t)
3975                 goto unlock;
3976
3977         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3978
3979         /*
3980          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3981          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3982          * call of __mem_cgroup_threshold().
3983          */
3984         i = t->current_threshold;
3985
3986         /*
3987          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3988          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3989          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3990          * only one element of the array here.
3991          */
3992         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3993                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3994
3995         /* i = current_threshold + 1 */
3996         i++;
3997
3998         /*
3999          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4000          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4001          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4002          * only one element of the array here.
4003          */
4004         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4005                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4006
4007         /* Update current_threshold */
4008         t->current_threshold = i - 1;
4009 unlock:
4010         rcu_read_unlock();
4011 }
4012
4013 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4014 {
4015         while (memcg) {
4016                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4017                 if (do_swap_account)
4018                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4019
4020                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4021         }
4022 }
4023
4024 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4025 {
4026         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4027         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4028
4029         if (_a->threshold > _b->threshold)
4030                 return 1;
4031
4032         if (_a->threshold < _b->threshold)
4033                 return -1;
4034
4035         return 0;
4036 }
4037
4038 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4039 {
4040         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4041
4042         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4043
4044         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4045                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4046
4047         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4048         return 0;
4049 }
4050
4051 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4052 {
4053         struct mem_cgroup *iter;
4054
4055         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4056                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4057 }
4058
4059 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4060         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4061 {
4062         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4063         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4064         unsigned long threshold;
4065         unsigned long usage;
4066         int i, size, ret;
4067
4068         ret = page_counter_memparse(args, &threshold);
4069         if (ret)
4070                 return ret;
4071
4072         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4073
4074         if (type == _MEM) {
4075                 thresholds = &memcg->thresholds;
4076                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4077         } else if (type == _MEMSWAP) {
4078                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4079                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4080         } else
4081                 BUG();
4082
4083         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4084         if (thresholds->primary)
4085                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4086
4087         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4088
4089         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4090         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4091                         GFP_KERNEL);
4092         if (!new) {
4093                 ret = -ENOMEM;
4094                 goto unlock;
4095         }
4096         new->size = size;
4097
4098         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4099         if (thresholds->primary) {
4100                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4101                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4102         }
4103
4104         /* Add new threshold */
4105         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4106         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4107
4108         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4109         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4110                         compare_thresholds, NULL);
4111
4112         /* Find current threshold */
4113         new->current_threshold = -1;
4114         for (i = 0; i < size; i++) {
4115                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4116                         /*
4117                          * new->current_threshold will not be used until
4118                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4119                          * it here.
4120                          */
4121                         ++new->current_threshold;
4122                 } else
4123                         break;
4124         }
4125
4126         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4127         kfree(thresholds->spare);
4128         thresholds->spare = thresholds->primary;
4129
4130         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4131
4132         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4133         synchronize_rcu();
4134
4135 unlock:
4136         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4137
4138         return ret;
4139 }
4140
4141 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4142         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4143 {
4144         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4145 }
4146
4147 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4148         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4149 {
4150         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4151 }
4152
4153 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4154         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4155 {
4156         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4157         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4158         unsigned long usage;
4159         int i, j, size;
4160
4161         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4162
4163         if (type == _MEM) {
4164                 thresholds = &memcg->thresholds;
4165                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4166         } else if (type == _MEMSWAP) {
4167                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4168                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4169         } else
4170                 BUG();
4171
4172         if (!thresholds->primary)
4173                 goto unlock;
4174
4175         /* Check if a threshold crossed before removing */
4176         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4177
4178         /* Calculate new number of threshold */
4179         size = 0;
4180         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4181                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4182                         size++;
4183         }
4184
4185         new = thresholds->spare;
4186
4187         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4188         if (!size) {
4189                 kfree(new);
4190                 new = NULL;
4191                 goto swap_buffers;
4192         }
4193
4194         new->size = size;
4195
4196         /* Copy thresholds and find current threshold */
4197         new->current_threshold = -1;
4198         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4199                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4200                         continue;
4201
4202                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4203                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4204                         /*
4205                          * new->current_threshold will not be used
4206                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4207                          * it here.
4208                          */
4209                         ++new->current_threshold;
4210                 }
4211                 j++;
4212         }
4213
4214 swap_buffers:
4215         /* Swap primary and spare array */
4216         thresholds->spare = thresholds->primary;
4217         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4218         if (!new) {
4219                 kfree(thresholds->spare);
4220                 thresholds->spare = NULL;
4221         }
4222
4223         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4224
4225         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4226         synchronize_rcu();
4227 unlock:
4228         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4229 }
4230
4231 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4232         struct eventfd_ctx *eventfd)
4233 {
4234         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4235 }
4236
4237 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4238         struct eventfd_ctx *eventfd)
4239 {
4240         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4241 }
4242
4243 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4244         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4245 {
4246         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4247
4248         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4249         if (!event)
4250                 return -ENOMEM;
4251
4252         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4253
4254         event->eventfd = eventfd;
4255         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4256
4257         /* already in OOM ? */
4258         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4259                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4260         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4261
4262         return 0;
4263 }
4264
4265 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4266         struct eventfd_ctx *eventfd)
4267 {
4268         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4269
4270         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4271
4272         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4273                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4274                         list_del(&ev->list);
4275                         kfree(ev);
4276                 }
4277         }
4278
4279         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4280 }
4281
4282 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4283 {
4284         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
4285
4286         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4287         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
4288         return 0;
4289 }
4290
4291 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4292         struct cftype *cft, u64 val)
4293 {
4294         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4295
4296         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4297         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4298                 return -EINVAL;
4299
4300         memcg->oom_kill_disable = val;
4301         if (!val)
4302                 memcg_oom_recover(memcg);
4303
4304         return 0;
4305 }
4306
4307 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4308 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4309 {
4310         int ret;
4311
4312         memcg->kmemcg_id = -1;
4313         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
4314         if (ret)
4315                 return ret;
4316
4317         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4318 }
4319
4320 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4321 {
4322         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4323 }
4324 #else
4325 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4326 {
4327         return 0;
4328 }
4329
4330 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4331 {
4332 }
4333 #endif
4334
4335 /*
4336  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4337  *
4338  * "cgroup.event_control" implementation.
4339  *
4340  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4341  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4342  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4343  *
4344  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4345  * possible.
4346  */
4347
4348 /*
4349  * Unregister event and free resources.
4350  *
4351  * Gets called from workqueue.
4352  */
4353 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4354 {
4355         struct mem_cgroup_event *event =
4356                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4357         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4358
4359         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4360
4361         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4362
4363         /* Notify userspace the event is going away. */
4364         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4365
4366         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4367         kfree(event);
4368         css_put(&memcg->css);
4369 }
4370
4371 /*
4372  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
4373  *
4374  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4375  */
4376 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
4377                             int sync, void *key)
4378 {
4379         struct mem_cgroup_event *event =
4380                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4381         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4382         unsigned long flags = (unsigned long)key;
4383
4384         if (flags & POLLHUP) {
4385                 /*
4386                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4387                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4388                  * for us.
4389                  *
4390                  * We can't race against event freeing since the other
4391                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4392                  * which we hold.
4393                  */
4394                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4395                 if (!list_empty(&event->list)) {
4396                         list_del_init(&event->list);
4397                         /*
4398                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4399                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4400                          */
4401                         schedule_work(&event->remove);
4402                 }
4403                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4404         }
4405
4406         return 0;
4407 }
4408
4409 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4410                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4411 {
4412         struct mem_cgroup_event *event =
4413                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4414
4415         event->wqh = wqh;
4416         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4417 }
4418
4419 /*
4420  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4421  *
4422  * Parse input and register new cgroup event handler.
4423  *
4424  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4425  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4426  */
4427 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4428                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4429 {
4430         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4431         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4432         struct mem_cgroup_event *event;
4433         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4434         unsigned int efd, cfd;
4435         struct fd efile;
4436         struct fd cfile;
4437         const char *name;
4438         char *endp;
4439         int ret;
4440
4441         buf = strstrip(buf);
4442
4443         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4444         if (*endp != ' ')
4445                 return -EINVAL;
4446         buf = endp + 1;
4447
4448         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4449         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4450                 return -EINVAL;
4451         buf = endp + 1;
4452
4453         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4454         if (!event)
4455                 return -ENOMEM;
4456
4457         event->memcg = memcg;
4458         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4459         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4460         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4461         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4462
4463         efile = fdget(efd);
4464         if (!efile.file) {
4465                 ret = -EBADF;
4466                 goto out_kfree;
4467         }
4468
4469         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4470         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4471                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4472                 goto out_put_efile;
4473         }
4474
4475         cfile = fdget(cfd);
4476         if (!cfile.file) {
4477                 ret = -EBADF;
4478                 goto out_put_eventfd;
4479         }
4480
4481         /* the process need read permission on control file */
4482         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4483         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4484         if (ret < 0)
4485                 goto out_put_cfile;
4486
4487         /*
4488          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4489          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4490          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4491          * is for compatibility anyway.
4492          *
4493          * DO NOT ADD NEW FILES.
4494          */
4495         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
4496
4497         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4498                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4499                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4500         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4501                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4502                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4503         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4504                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4505                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4506         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4507                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4508                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4509         } else {
4510                 ret = -EINVAL;
4511                 goto out_put_cfile;
4512         }
4513
4514         /*
4515          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4516          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4517          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4518          */
4519         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
4520                                                &memory_cgrp_subsys);
4521         ret = -EINVAL;
4522         if (IS_ERR(cfile_css))
4523                 goto out_put_cfile;
4524         if (cfile_css != css) {
4525                 css_put(cfile_css);
4526                 goto out_put_cfile;
4527         }
4528
4529         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4530         if (ret)
4531                 goto out_put_css;
4532
4533         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
4534
4535         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4536         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4537         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4538
4539         fdput(cfile);
4540         fdput(efile);
4541
4542         return nbytes;
4543
4544 out_put_css:
4545         css_put(css);
4546 out_put_cfile:
4547         fdput(cfile);
4548 out_put_eventfd:
4549         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4550 out_put_efile:
4551         fdput(efile);
4552 out_kfree:
4553         kfree(event);
4554
4555         return ret;
4556 }
4557
4558 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4559         {
4560                 .name = "usage_in_bytes",
4561                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4562                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4563         },
4564         {
4565                 .name = "max_usage_in_bytes",
4566                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4567                 .write = mem_cgroup_reset,
4568                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4569         },
4570         {
4571                 .name = "limit_in_bytes",
4572                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4573                 .write = mem_cgroup_write,
4574                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4575         },
4576         {
4577                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4578                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4579                 .write = mem_cgroup_write,
4580                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4581         },
4582         {
4583                 .name = "failcnt",
4584                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4585                 .write = mem_cgroup_reset,
4586                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4587         },
4588         {
4589                 .name = "stat",
4590                 .seq_show = memcg_stat_show,
4591         },
4592         {
4593                 .name = "force_empty",
4594                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4595         },
4596         {
4597                 .name = "use_hierarchy",
4598                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4599                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4600         },
4601         {
4602                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4603                 .write = memcg_write_event_control,
4604                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
4605                 .mode = S_IWUGO,
4606         },
4607         {
4608                 .name = "swappiness",
4609                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4610                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4611         },
4612         {
4613                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4614                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4615                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4616         },
4617         {
4618                 .name = "oom_control",
4619                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4620                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4621                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4622         },
4623         {
4624                 .name = "pressure_level",
4625         },
4626 #ifdef CONFIG_NUMA
4627         {
4628                 .name = "numa_stat",
4629                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4630         },
4631 #endif
4632 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4633         {
4634                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4635                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4636                 .write = mem_cgroup_write,
4637                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4638         },
4639         {
4640                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4641                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4642                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4643         },
4644         {
4645                 .name = "kmem.failcnt",
4646                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4647                 .write = mem_cgroup_reset,
4648                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4649         },
4650         {
4651                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4652                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4653                 .write = mem_cgroup_reset,
4654                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4655         },
4656 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4657         {
4658                 .name = "kmem.slabinfo",
4659                 .seq_start = slab_start,
4660                 .seq_next = slab_next,
4661                 .seq_stop = slab_stop,
4662                 .seq_show = memcg_slab_show,
4663         },
4664 #endif
4665 #endif
4666         { },    /* terminate */
4667 };
4668
4669 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4670 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
4671         {
4672                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4673                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4674                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4675         },
4676         {
4677                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4678                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4679                 .write = mem_cgroup_reset,
4680                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4681         },
4682         {
4683                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4684                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4685                 .write = mem_cgroup_write,
4686                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4687         },
4688         {
4689                 .name = "memsw.failcnt",
4690                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4691                 .write = mem_cgroup_reset,
4692                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4693         },
4694         { },    /* terminate */
4695 };
4696 #endif
4697 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4698 {
4699         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4700         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4701         int zone, tmp = node;
4702         /*
4703          * This routine is called against possible nodes.
4704          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4705          *
4706          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4707          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4708          *       function.
4709          */
4710         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4711                 tmp = -1;
4712         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4713         if (!pn)
4714                 return 1;
4715
4716         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4717                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4718                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4719                 mz->usage_in_excess = 0;
4720                 mz->on_tree = false;
4721                 mz->memcg = memcg;
4722         }
4723         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4724         return 0;
4725 }
4726
4727 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4728 {
4729         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4730 }
4731
4732 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4733 {
4734         struct mem_cgroup *memcg;
4735         size_t size;
4736
4737         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4738         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4739
4740         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4741         if (!memcg)
4742                 return NULL;
4743
4744         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4745         if (!memcg->stat)
4746                 goto out_free;
4747         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4748         return memcg;
4749
4750 out_free:
4751         kfree(memcg);
4752         return NULL;
4753 }
4754
4755 /*
4756  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4757  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4758  *
4759  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4760  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4761  * it goes down to 0.
4762  *
4763  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4764  */
4765
4766 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4767 {
4768         int node;
4769
4770         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4771
4772         for_each_node(node)
4773                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4774
4775         free_percpu(memcg->stat);
4776
4777         /*
4778          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
4779          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
4780          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
4781          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
4782          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
4783          *
4784          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
4785          * to move this code around, and make sure it is outside
4786          * the cgroup_lock.
4787          */
4788         disarm_static_keys(memcg);
4789         kfree(memcg);
4790 }
4791
4792 /*
4793  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4794  */
4795 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4796 {
4797         if (!memcg->memory.parent)
4798                 return NULL;
4799         return mem_cgroup_from_counter(memcg->memory.parent, memory);
4800 }
4801 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4802
4803 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4804 {
4805         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4806         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4807         int tmp, node, zone;
4808
4809         for_each_node(node) {
4810                 tmp = node;
4811                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4812                         tmp = -1;
4813                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4814                 BUG_ON(!rtpn);
4815
4816                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4817
4818                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4819                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4820                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4821                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4822                 }
4823         }
4824 }
4825
4826 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4827 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4828 {
4829         struct mem_cgroup *memcg;
4830         long error = -ENOMEM;
4831         int node;
4832
4833         memcg = mem_cgroup_alloc();
4834         if (!memcg)
4835                 return ERR_PTR(error);
4836
4837         for_each_node(node)
4838                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4839                         goto free_out;
4840
4841         /* root ? */
4842         if (parent_css == NULL) {
4843                 root_mem_cgroup = memcg;
4844                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4845                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4846                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4847         }
4848
4849         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4850         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4851         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4852         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4853         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4854         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4855         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4856         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4857
4858         return &memcg->css;
4859
4860 free_out:
4861         __mem_cgroup_free(memcg);
4862         return ERR_PTR(error);
4863 }
4864
4865 static int
4866 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4867 {
4868         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4869         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4870         int ret;
4871
4872         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4873                 return -ENOSPC;
4874
4875         if (!parent)
4876                 return 0;
4877
4878         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4879
4880         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4881         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4882         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4883
4884         if (parent->use_hierarchy) {
4885                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4886                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4887                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4888
4889                 /*
4890                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4891                  * core guarantees its existence.
4892                  */
4893         } else {
4894                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4895                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4896                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4897                 /*
4898                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4899                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4900                  * unfortunate state in our controller.
4901                  */
4902                 if (parent != root_mem_cgroup)
4903                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4904         }
4905         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4906
4907         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
4908         if (ret)
4909                 return ret;
4910
4911         /*
4912          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4913          * orders reading memcg->initialized against its callers
4914          * reading the memcg members.
4915          */
4916         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4917
4918         return 0;
4919 }
4920
4921 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4922 {
4923         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4924         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4925
4926         /*
4927          * Unregister events and notify userspace.
4928          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4929          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4930          */
4931         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4932         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4933                 list_del_init(&event->list);
4934                 schedule_work(&event->remove);
4935         }
4936         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4937
4938         memcg_unregister_all_caches(memcg);
4939         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4940 }
4941
4942 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4943 {
4944         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4945
4946         memcg_destroy_kmem(memcg);
4947         __mem_cgroup_free(memcg);
4948 }
4949
4950 /**
4951  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4952  * @css: the target css
4953  *
4954  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4955  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4956  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4957  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4958  * made visible again.
4959  *
4960  * The current implementation only resets the essential configurations.
4961  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4962  */
4963 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4964 {
4965         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4966
4967         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4968         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4969         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4970         memcg->soft_limit = 0;
4971 }
4972
4973 #ifdef CONFIG_MMU
4974 /* Handlers for move charge at task migration. */
4975 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4976 {
4977         int ret;
4978
4979         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
4980         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
4981         if (!ret) {
4982                 mc.precharge += count;
4983                 return ret;
4984         }
4985         if (ret == -EINTR) {
4986                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
4987                 return ret;
4988         }
4989
4990         /* Try charges one by one with reclaim */
4991         while (count--) {
4992                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4993                 /*
4994                  * In case of failure, any residual charges against
4995                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
4996                  * later on.  However, cancel any charges that are
4997                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
4998                  */
4999                 if (ret == -EINTR)
5000                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
5001                 if (ret)
5002                         return ret;
5003                 mc.precharge++;
5004                 cond_resched();
5005         }
5006         return 0;
5007 }
5008
5009 /**
5010  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5011  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5012  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5013  * @ptent: the pte to be checked
5014  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5015  *
5016  * Returns
5017  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5018  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5019  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5020  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5021  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5022  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5023  *     in target->ent.
5024  *
5025  * Called with pte lock held.
5026  */
5027 union mc_target {
5028         struct page     *page;
5029         swp_entry_t     ent;
5030 };
5031
5032 enum mc_target_type {
5033         MC_TARGET_NONE = 0,
5034         MC_TARGET_PAGE,
5035         MC_TARGET_SWAP,
5036 };
5037
5038 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5039                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5040 {
5041         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5042
5043         if (!page || !page_mapped(page))
5044                 return NULL;
5045         if (PageAnon(page)) {
5046                 /* we don't move shared anon */
5047                 if (!move_anon())
5048                         return NULL;
5049         } else if (!move_file())
5050                 /* we ignore mapcount for file pages */
5051                 return NULL;
5052         if (!get_page_unless_zero(page))
5053                 return NULL;
5054
5055         return page;
5056 }
5057
5058 #ifdef CONFIG_SWAP
5059 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5060                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5061 {
5062         struct page *page = NULL;
5063         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5064
5065         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5066                 return NULL;
5067         /*
5068          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5069          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5070          */
5071         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
5072         if (do_swap_account)
5073                 entry->val = ent.val;
5074
5075         return page;
5076 }
5077 #else
5078 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5079                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5080 {
5081         return NULL;
5082 }
5083 #endif
5084
5085 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5086                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5087 {
5088         struct page *page = NULL;
5089         struct address_space *mapping;
5090         pgoff_t pgoff;
5091
5092         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5093                 return NULL;
5094         if (!move_file())
5095                 return NULL;
5096
5097         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5098         if (pte_none(ptent))
5099                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5100         else /* pte_file(ptent) is true */
5101                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5102
5103         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5104 #ifdef CONFIG_SWAP
5105         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5106         if (shmem_mapping(mapping)) {
5107                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5108                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5109                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5110                         if (do_swap_account)
5111                                 *entry = swp;
5112                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
5113                 }
5114         } else
5115                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5116 #else
5117         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5118 #endif
5119         return page;
5120 }
5121
5122 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5123                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5124 {
5125         struct page *page = NULL;
5126         struct page_cgroup *pc;
5127         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5128         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5129
5130         if (pte_present(ptent))
5131                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5132         else if (is_swap_pte(ptent))
5133                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5134         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5135                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5136
5137         if (!page && !ent.val)
5138                 return ret;
5139         if (page) {
5140                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5141                 /*
5142                  * Do only loose check w/o serialization.
5143                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or
5144                  * not under LRU exclusion.
5145                  */
5146                 if (pc->mem_cgroup == mc.from) {
5147                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5148                         if (target)
5149                                 target->page = page;
5150                 }
5151                 if (!ret || !target)
5152                         put_page(page);
5153         }
5154         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5155         if (ent.val && !ret &&
5156             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5157                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5158                 if (target)
5159                         target->ent = ent;
5160         }
5161         return ret;
5162 }
5163
5164 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5165 /*
5166  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5167  * support them for now.
5168  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5169  */
5170 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5171                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5172 {
5173         struct page *page = NULL;
5174         struct page_cgroup *pc;
5175         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5176
5177         page = pmd_page(pmd);
5178         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5179         if (!move_anon())
5180                 return ret;
5181         pc = lookup_page_cgroup(page);
5182         if (pc->mem_cgroup == mc.from) {
5183                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5184                 if (target) {
5185                         get_page(page);
5186                         target->page = page;
5187                 }
5188         }
5189         return ret;
5190 }
5191 #else
5192 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5193                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5194 {
5195         return MC_TARGET_NONE;
5196 }
5197 #endif
5198
5199 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5200                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5201                                         struct mm_walk *walk)
5202 {
5203         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5204         pte_t *pte;
5205         spinlock_t *ptl;
5206
5207         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5208                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5209                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5210                 spin_unlock(ptl);
5211                 return 0;
5212         }
5213
5214         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5215                 return 0;
5216         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5217         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5218                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5219                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5220         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5221         cond_resched();
5222
5223         return 0;
5224 }
5225
5226 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5227 {
5228         unsigned long precharge;
5229         struct vm_area_struct *vma;
5230
5231         down_read(&mm->mmap_sem);
5232         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5233                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5234                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5235                         .mm = mm,
5236                         .private = vma,
5237                 };
5238                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5239                         continue;
5240                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5241                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5242         }
5243         up_read(&mm->mmap_sem);
5244
5245         precharge = mc.precharge;
5246         mc.precharge = 0;
5247
5248         return precharge;
5249 }
5250
5251 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5252 {
5253         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5254
5255         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5256         mc.moving_task = current;
5257         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5258 }
5259
5260 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5261 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5262 {
5263         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5264         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5265
5266         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5267         if (mc.precharge) {
5268                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5269                 mc.precharge = 0;
5270         }
5271         /*
5272          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5273          * we must uncharge here.
5274          */
5275         if (mc.moved_charge) {
5276                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5277                 mc.moved_charge = 0;
5278         }
5279         /* we must fixup refcnts and charges */
5280         if (mc.moved_swap) {
5281                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5282                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5283                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5284
5285                 /*
5286                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5287                  * should uncharge to->memory.
5288                  */
5289                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5290                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5291
5292                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
5293
5294                 /* we've already done css_get(mc.to) */
5295                 mc.moved_swap = 0;
5296         }
5297         memcg_oom_recover(from);
5298         memcg_oom_recover(to);
5299         wake_up_all(&mc.waitq);
5300 }
5301
5302 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5303 {
5304         /*
5305          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5306          * task migration.
5307          */
5308         mc.moving_task = NULL;
5309         __mem_cgroup_clear_mc();
5310         spin_lock(&mc.lock);
5311         mc.from = NULL;
5312         mc.to = NULL;
5313         spin_unlock(&mc.lock);
5314 }
5315
5316 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5317                                  struct cgroup_taskset *tset)
5318 {
5319         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5320         int ret = 0;
5321         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5322         unsigned long move_charge_at_immigrate;
5323
5324         /*
5325          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5326          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5327          * So we need to save it, and keep it going.
5328          */
5329         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
5330         if (move_charge_at_immigrate) {
5331                 struct mm_struct *mm;
5332                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5333
5334                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5335
5336                 mm = get_task_mm(p);
5337                 if (!mm)
5338                         return 0;
5339                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5340                 if (mm->owner == p) {
5341                         VM_BUG_ON(mc.from);
5342                         VM_BUG_ON(mc.to);
5343                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5344                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5345                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5346
5347                         spin_lock(&mc.lock);
5348                         mc.from = from;
5349                         mc.to = memcg;
5350                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
5351                         spin_unlock(&mc.lock);
5352                         /* We set mc.moving_task later */
5353
5354                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5355                         if (ret)
5356                                 mem_cgroup_clear_mc();
5357                 }
5358                 mmput(mm);
5359         }
5360         return ret;
5361 }
5362
5363 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5364                                      struct cgroup_taskset *tset)
5365 {
5366         if (mc.to)
5367                 mem_cgroup_clear_mc();
5368 }
5369
5370 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5371                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5372                                 struct mm_walk *walk)
5373 {
5374         int ret = 0;
5375         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5376         pte_t *pte;
5377         spinlock_t *ptl;
5378         enum mc_target_type target_type;
5379         union mc_target target;
5380         struct page *page;
5381         struct page_cgroup *pc;
5382
5383         /*
5384          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5385          * happens because:
5386          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5387          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5388          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5389          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5390          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5391          *    part of thp split is not executed yet.
5392          */
5393         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5394                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5395                         spin_unlock(ptl);
5396                         return 0;
5397                 }
5398                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5399                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5400                         page = target.page;
5401                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5402                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5403                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5404                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
5405                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5406                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5407                                 }
5408                                 putback_lru_page(page);
5409                         }
5410                         put_page(page);
5411                 }
5412                 spin_unlock(ptl);
5413                 return 0;
5414         }
5415
5416         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5417                 return 0;
5418 retry:
5419         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5420         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5421                 pte_t ptent = *(pte++);
5422                 swp_entry_t ent;
5423
5424                 if (!mc.precharge)
5425                         break;
5426
5427                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5428                 case MC_TARGET_PAGE:
5429                         page = target.page;
5430                         if (isolate_lru_page(page))
5431                                 goto put;
5432                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5433                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5434                                                      mc.from, mc.to)) {
5435                                 mc.precharge--;
5436                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5437                                 mc.moved_charge++;
5438                         }
5439                         putback_lru_page(page);
5440 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5441                         put_page(page);
5442                         break;
5443                 case MC_TARGET_SWAP:
5444                         ent = target.ent;
5445                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5446                                 mc.precharge--;
5447                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5448                                 mc.moved_swap++;
5449                         }
5450                         break;
5451                 default:
5452                         break;
5453                 }
5454         }
5455         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5456         cond_resched();
5457
5458         if (addr != end) {
5459                 /*
5460                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5461                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5462                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5463                  * phase.
5464                  */
5465                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5466                 if (!ret)
5467                         goto retry;
5468         }
5469
5470         return ret;
5471 }
5472
5473 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5474 {
5475         struct vm_area_struct *vma;
5476
5477         lru_add_drain_all();
5478         /*
5479          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
5480          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
5481          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
5482          */
5483         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5484         synchronize_rcu();
5485 retry:
5486         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5487                 /*
5488                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5489                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5490                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5491                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5492                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5493                  */
5494                 __mem_cgroup_clear_mc();
5495                 cond_resched();
5496                 goto retry;
5497         }
5498         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5499                 int ret;
5500                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5501                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5502                         .mm = mm,
5503                         .private = vma,
5504                 };
5505                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5506                         continue;
5507                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5508                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5509                 if (ret)
5510                         /*
5511                          * means we have consumed all precharges and failed in
5512                          * doing additional charge. Just abandon here.
5513                          */
5514                         break;
5515         }
5516         up_read(&mm->mmap_sem);
5517         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5518 }
5519
5520 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5521                                  struct cgroup_taskset *tset)
5522 {
5523         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5524         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5525
5526         if (mm) {
5527                 if (mc.to)
5528                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5529                 mmput(mm);
5530         }
5531         if (mc.to)
5532                 mem_cgroup_clear_mc();
5533 }
5534 #else   /* !CONFIG_MMU */
5535 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5536                                  struct cgroup_taskset *tset)
5537 {
5538         return 0;
5539 }
5540 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5541                                      struct cgroup_taskset *tset)
5542 {
5543 }
5544 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5545                                  struct cgroup_taskset *tset)
5546 {
5547 }
5548 #endif
5549
5550 /*
5551  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5552  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5553  * attempt.
5554  */
5555 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5556 {
5557         /*
5558          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5559          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5560          * on for the root memcg is enough.
5561          */
5562         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
5563                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
5564 }
5565
5566 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5567         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5568         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5569         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5570         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5571         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5572         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5573         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5574         .attach = mem_cgroup_move_task,
5575         .bind = mem_cgroup_bind,
5576         .legacy_cftypes = mem_cgroup_files,
5577         .early_init = 0,
5578 };
5579
5580 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5581 static int __init enable_swap_account(char *s)
5582 {
5583         if (!strcmp(s, "1"))
5584                 really_do_swap_account = 1;
5585         else if (!strcmp(s, "0"))
5586                 really_do_swap_account = 0;
5587         return 1;
5588 }
5589 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5590
5591 static void __init memsw_file_init(void)
5592 {
5593         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5594                                           memsw_cgroup_files));
5595 }
5596
5597 static void __init enable_swap_cgroup(void)
5598 {
5599         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5600                 do_swap_account = 1;
5601                 memsw_file_init();
5602         }
5603 }
5604
5605 #else
5606 static void __init enable_swap_cgroup(void)
5607 {
5608 }
5609 #endif
5610
5611 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5612 /**
5613  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5614  * @page: page whose memsw charge to transfer
5615  * @entry: swap entry to move the charge to
5616  *
5617  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5618  */
5619 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5620 {
5621         struct mem_cgroup *memcg;
5622         struct page_cgroup *pc;
5623         unsigned short oldid;
5624
5625         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5626         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5627
5628         if (!do_swap_account)
5629                 return;
5630
5631         pc = lookup_page_cgroup(page);
5632         memcg = pc->mem_cgroup;
5633
5634         /* Readahead page, never charged */
5635         if (!memcg)
5636                 return;
5637
5638         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5639         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5640         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5641
5642         pc->mem_cgroup = NULL;
5643
5644         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5645                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5646
5647         /* XXX: caller holds IRQ-safe mapping->tree_lock */
5648         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5649
5650         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -1);
5651         memcg_check_events(memcg, page);
5652 }
5653
5654 /**
5655  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5656  * @entry: swap entry to uncharge
5657  *
5658  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5659  */
5660 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5661 {
5662         struct mem_cgroup *memcg;
5663         unsigned short id;
5664
5665         if (!do_swap_account)
5666                 return;
5667
5668         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5669         rcu_read_lock();
5670         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
5671         if (memcg) {
5672                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5673                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5674                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5675                 css_put(&memcg->css);
5676         }
5677         rcu_read_unlock();
5678 }
5679 #endif
5680
5681 /**
5682  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5683  * @page: page to charge
5684  * @mm: mm context of the victim
5685  * @gfp_mask: reclaim mode
5686  * @memcgp: charged memcg return
5687  *
5688  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5689  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5690  *
5691  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5692  * Otherwise, an error code is returned.
5693  *
5694  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5695  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5696  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5697  */
5698 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5699                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
5700 {
5701         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5702         unsigned int nr_pages = 1;
5703         int ret = 0;
5704
5705         if (mem_cgroup_disabled())
5706                 goto out;
5707
5708         if (PageSwapCache(page)) {
5709                 struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
5710                 /*
5711                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5712                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5713                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5714                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5715                  * in turn serializes uncharging.
5716                  */
5717                 if (pc->mem_cgroup)
5718                         goto out;
5719         }
5720
5721         if (PageTransHuge(page)) {
5722                 nr_pages <<= compound_order(page);
5723                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5724         }
5725
5726         if (do_swap_account && PageSwapCache(page))
5727                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
5728         if (!memcg)
5729                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5730
5731         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5732
5733         css_put(&memcg->css);
5734
5735         if (ret == -EINTR) {
5736                 memcg = root_mem_cgroup;
5737                 ret = 0;
5738         }
5739 out:
5740         *memcgp = memcg;
5741         return ret;
5742 }
5743
5744 /**
5745  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5746  * @page: page to charge
5747  * @memcg: memcg to charge the page to
5748  * @lrucare: page might be on LRU already
5749  *
5750  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5751  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5752  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5753  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5754  *
5755  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5756  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5757  *
5758  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5759  */
5760 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5761                               bool lrucare)
5762 {
5763         unsigned int nr_pages = 1;
5764
5765         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5766         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5767
5768         if (mem_cgroup_disabled())
5769                 return;
5770         /*
5771          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5772          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5773          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5774          */
5775         if (!memcg)
5776                 return;
5777
5778         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5779
5780         if (PageTransHuge(page)) {
5781                 nr_pages <<= compound_order(page);
5782                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5783         }
5784
5785         local_irq_disable();
5786         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
5787         memcg_check_events(memcg, page);
5788         local_irq_enable();
5789
5790         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
5791                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5792                 /*
5793                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5794                  * let's not wait for it.  The page already received a
5795                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5796                  */
5797                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5798         }
5799 }
5800
5801 /**
5802  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5803  * @page: page to charge
5804  * @memcg: memcg to charge the page to
5805  *
5806  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5807  */
5808 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
5809 {
5810         unsigned int nr_pages = 1;
5811
5812         if (mem_cgroup_disabled())
5813                 return;
5814         /*
5815          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5816          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5817          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5818          */
5819         if (!memcg)
5820                 return;
5821
5822         if (PageTransHuge(page)) {
5823                 nr_pages <<= compound_order(page);
5824                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5825         }
5826
5827         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5828 }
5829
5830 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5831                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5832                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5833 {
5834         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5835         unsigned long flags;
5836
5837         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5838                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5839                 if (do_swap_account)
5840                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5841                 memcg_oom_recover(memcg);
5842         }
5843
5844         local_irq_save(flags);
5845         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5846         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5847         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5848         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5849         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5850         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5851         local_irq_restore(flags);
5852
5853         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5854                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5855 }
5856
5857 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5858 {
5859         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5860         unsigned long nr_anon = 0;
5861         unsigned long nr_file = 0;
5862         unsigned long nr_huge = 0;
5863         unsigned long pgpgout = 0;
5864         struct list_head *next;
5865         struct page *page;
5866
5867         next = page_list->next;
5868         do {
5869                 unsigned int nr_pages = 1;
5870                 struct page_cgroup *pc;
5871
5872                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5873                 next = page->lru.next;
5874
5875                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5876                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5877
5878                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5879                 if (!pc->mem_cgroup)
5880                         continue;
5881
5882                 /*
5883                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5884                  * pc->mem_cgroup at this point, we have fully
5885                  * exclusive access to the page.
5886                  */
5887
5888                 if (memcg != pc->mem_cgroup) {
5889                         if (memcg) {
5890                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5891                                                nr_huge, page);
5892                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5893                         }
5894                         memcg = pc->mem_cgroup;
5895                 }
5896
5897                 if (PageTransHuge(page)) {
5898                         nr_pages <<= compound_order(page);
5899                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5900                         nr_huge += nr_pages;
5901                 }
5902
5903                 if (PageAnon(page))
5904                         nr_anon += nr_pages;
5905                 else
5906                         nr_file += nr_pages;
5907
5908                 pc->mem_cgroup = NULL;
5909
5910                 pgpgout++;
5911         } while (next != page_list);
5912
5913         if (memcg)
5914                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5915                                nr_huge, page);
5916 }
5917
5918 /**
5919  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5920  * @page: page to uncharge
5921  *
5922  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5923  * mem_cgroup_commit_charge().
5924  */
5925 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5926 {
5927         struct page_cgroup *pc;
5928
5929         if (mem_cgroup_disabled())
5930                 return;
5931
5932         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5933         pc = lookup_page_cgroup(page);
5934         if (!pc->mem_cgroup)
5935                 return;
5936
5937         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5938         uncharge_list(&page->lru);
5939 }
5940
5941 /**
5942  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5943  * @page_list: list of pages to uncharge
5944  *
5945  * Uncharge a list of pages previously charged with
5946  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5947  */
5948 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5949 {
5950         if (mem_cgroup_disabled())
5951                 return;
5952
5953         if (!list_empty(page_list))
5954                 uncharge_list(page_list);
5955 }
5956
5957 /**
5958  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
5959  * @oldpage: currently charged page
5960  * @newpage: page to transfer the charge to
5961  * @lrucare: both pages might be on the LRU already
5962  *
5963  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5964  *
5965  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5966  */
5967 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
5968                         bool lrucare)
5969 {
5970         struct mem_cgroup *memcg;
5971         struct page_cgroup *pc;
5972         int isolated;
5973
5974         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5975         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5976         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
5977         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
5978         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5979         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5980                        newpage);
5981
5982         if (mem_cgroup_disabled())
5983                 return;
5984
5985         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5986         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
5987         if (pc->mem_cgroup)
5988                 return;
5989
5990         /*
5991          * Swapcache readahead pages can get migrated before being
5992          * charged, and migration from compaction can happen to an
5993          * uncharged page when the PFN walker finds a page that
5994          * reclaim just put back on the LRU but has not released yet.
5995          */
5996         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
5997         memcg = pc->mem_cgroup;
5998         if (!memcg)
5999                 return;
6000
6001         if (lrucare)
6002                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
6003
6004         pc->mem_cgroup = NULL;
6005
6006         if (lrucare)
6007                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
6008
6009         commit_charge(newpage, memcg, lrucare);
6010 }
6011
6012 /*
6013  * subsys_initcall() for memory controller.
6014  *
6015  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
6016  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
6017  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
6018  * be initialized from here.
6019  */
6020 static int __init mem_cgroup_init(void)
6021 {
6022         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
6023         enable_swap_cgroup();
6024         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
6025         memcg_stock_init();
6026         return 0;
6027 }
6028 subsys_initcall(mem_cgroup_init);