mm: oom_kill: simplify OOM killer locking
[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  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include "internal.h"
66 #include <net/sock.h>
67 #include <net/ip.h>
68 #include <net/tcp_memcontrol.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <asm/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
79 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
80
81 /* Whether the swap controller is active */
82 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
83 int do_swap_account __read_mostly;
84 #else
85 #define do_swap_account         0
86 #endif
87
88 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
89         "cache",
90         "rss",
91         "rss_huge",
92         "mapped_file",
93         "writeback",
94         "swap",
95 };
96
97 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
98         "pgpgin",
99         "pgpgout",
100         "pgfault",
101         "pgmajfault",
102 };
103
104 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
105         "inactive_anon",
106         "active_anon",
107         "inactive_file",
108         "active_file",
109         "unevictable",
110 };
111
112 /*
113  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
114  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
115  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
116  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
117  */
118 enum mem_cgroup_events_target {
119         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
120         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
121         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
122         MEM_CGROUP_NTARGETS,
123 };
124 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
125 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
126 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
127
128 struct mem_cgroup_stat_cpu {
129         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
130         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
131         unsigned long nr_page_events;
132         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
133 };
134
135 struct reclaim_iter {
136         struct mem_cgroup *position;
137         /* scan generation, increased every round-trip */
138         unsigned int generation;
139 };
140
141 /*
142  * per-zone information in memory controller.
143  */
144 struct mem_cgroup_per_zone {
145         struct lruvec           lruvec;
146         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
147
148         struct reclaim_iter     iter[DEF_PRIORITY + 1];
149
150         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
151         unsigned long           usage_in_excess;/* Set to the value by which */
152                                                 /* the soft limit is exceeded*/
153         bool                    on_tree;
154         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
155                                                 /* use container_of        */
156 };
157
158 struct mem_cgroup_per_node {
159         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
160 };
161
162 /*
163  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
164  * their hierarchy representation
165  */
166
167 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
168         struct rb_root rb_root;
169         spinlock_t lock;
170 };
171
172 struct mem_cgroup_tree_per_node {
173         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
174 };
175
176 struct mem_cgroup_tree {
177         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
178 };
179
180 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
181
182 struct mem_cgroup_threshold {
183         struct eventfd_ctx *eventfd;
184         unsigned long threshold;
185 };
186
187 /* For threshold */
188 struct mem_cgroup_threshold_ary {
189         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
190         int current_threshold;
191         /* Size of entries[] */
192         unsigned int size;
193         /* Array of thresholds */
194         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
195 };
196
197 struct mem_cgroup_thresholds {
198         /* Primary thresholds array */
199         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
200         /*
201          * Spare threshold array.
202          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
203          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
204          */
205         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
206 };
207
208 /* for OOM */
209 struct mem_cgroup_eventfd_list {
210         struct list_head list;
211         struct eventfd_ctx *eventfd;
212 };
213
214 /*
215  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
216  */
217 struct mem_cgroup_event {
218         /*
219          * memcg which the event belongs to.
220          */
221         struct mem_cgroup *memcg;
222         /*
223          * eventfd to signal userspace about the event.
224          */
225         struct eventfd_ctx *eventfd;
226         /*
227          * Each of these stored in a list by the cgroup.
228          */
229         struct list_head list;
230         /*
231          * register_event() callback will be used to add new userspace
232          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
233          * on eventfd to send notification to userspace.
234          */
235         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
236                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
237         /*
238          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
239          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
240          * if you want provide notification functionality.
241          */
242         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
243                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
244         /*
245          * All fields below needed to unregister event when
246          * userspace closes eventfd.
247          */
248         poll_table pt;
249         wait_queue_head_t *wqh;
250         wait_queue_t wait;
251         struct work_struct remove;
252 };
253
254 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
255 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
256
257 /*
258  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
259  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
260  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
261  * to help the administrator determine what knobs to tune.
262  */
263 struct mem_cgroup {
264         struct cgroup_subsys_state css;
265
266         /* Accounted resources */
267         struct page_counter memory;
268         struct page_counter memsw;
269         struct page_counter kmem;
270
271         /* Normal memory consumption range */
272         unsigned long low;
273         unsigned long high;
274
275         unsigned long soft_limit;
276
277         /* vmpressure notifications */
278         struct vmpressure vmpressure;
279
280         /* css_online() has been completed */
281         int initialized;
282
283         /*
284          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
285          */
286         bool use_hierarchy;
287
288         bool            oom_lock;
289         atomic_t        under_oom;
290         atomic_t        oom_wakeups;
291
292         int     swappiness;
293         /* OOM-Killer disable */
294         int             oom_kill_disable;
295
296         /* protect arrays of thresholds */
297         struct mutex thresholds_lock;
298
299         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
300         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
301
302         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
303         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
304
305         /* For oom notifier event fd */
306         struct list_head oom_notify;
307
308         /*
309          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
310          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
311          */
312         unsigned long move_charge_at_immigrate;
313         /*
314          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
315          */
316         atomic_t                moving_account;
317         /* taken only while moving_account > 0 */
318         spinlock_t              move_lock;
319         struct task_struct      *move_lock_task;
320         unsigned long           move_lock_flags;
321         /*
322          * percpu counter.
323          */
324         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
325         /*
326          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
327          * See mem_cgroup_read_stat().
328          */
329         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
330         spinlock_t pcp_counter_lock;
331
332 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
333         struct cg_proto tcp_mem;
334 #endif
335 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
336         /* Index in the kmem_cache->memcg_params.memcg_caches array */
337         int kmemcg_id;
338         bool kmem_acct_activated;
339         bool kmem_acct_active;
340 #endif
341
342         int last_scanned_node;
343 #if MAX_NUMNODES > 1
344         nodemask_t      scan_nodes;
345         atomic_t        numainfo_events;
346         atomic_t        numainfo_updating;
347 #endif
348
349         /* List of events which userspace want to receive */
350         struct list_head event_list;
351         spinlock_t event_list_lock;
352
353         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
354         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
355 };
356
357 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
358 bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
359 {
360         return memcg->kmem_acct_active;
361 }
362 #endif
363
364 /* Stuffs for move charges at task migration. */
365 /*
366  * Types of charges to be moved.
367  */
368 #define MOVE_ANON       0x1U
369 #define MOVE_FILE       0x2U
370 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
371
372 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
373 static struct move_charge_struct {
374         spinlock_t        lock; /* for from, to */
375         struct mem_cgroup *from;
376         struct mem_cgroup *to;
377         unsigned long flags;
378         unsigned long precharge;
379         unsigned long moved_charge;
380         unsigned long moved_swap;
381         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
382         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
383 } mc = {
384         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
385         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
386 };
387
388 /*
389  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
390  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
391  */
392 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
393 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
394
395 enum charge_type {
396         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
397         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
398         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
399         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
400         NR_CHARGE_TYPE,
401 };
402
403 /* for encoding cft->private value on file */
404 enum res_type {
405         _MEM,
406         _MEMSWAP,
407         _OOM_TYPE,
408         _KMEM,
409 };
410
411 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
412 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
413 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
414 /* Used for OOM nofiier */
415 #define OOM_CONTROL             (0)
416
417 /*
418  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
419  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
420  * appearing has to hold it as well.
421  */
422 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
423
424 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
425 {
426         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
427 }
428
429 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
430 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
431 {
432         if (!memcg)
433                 memcg = root_mem_cgroup;
434         return &memcg->vmpressure;
435 }
436
437 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
438 {
439         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
440 }
441
442 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
443 {
444         return (memcg == root_mem_cgroup);
445 }
446
447 /*
448  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
449  * an unsigned short.
450  */
451 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
452
453 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
454 {
455         return memcg->css.id;
456 }
457
458 /*
459  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
460  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
461  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
462  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
463  */
464 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
465 {
466         struct cgroup_subsys_state *css;
467
468         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
469         return mem_cgroup_from_css(css);
470 }
471
472 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
473 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
474
475 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
476 {
477         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
478                 struct mem_cgroup *memcg;
479                 struct cg_proto *cg_proto;
480
481                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
482
483                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
484                  * filled. It won't however, necessarily happen from
485                  * process context. So the test for root memcg given
486                  * the current task's memcg won't help us in this case.
487                  *
488                  * Respecting the original socket's memcg is a better
489                  * decision in this case.
490                  */
491                 if (sk->sk_cgrp) {
492                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
493                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
494                         return;
495                 }
496
497                 rcu_read_lock();
498                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
499                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
500                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
501                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
502                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
503                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
504                 }
505                 rcu_read_unlock();
506         }
507 }
508 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
509
510 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
511 {
512         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
513                 struct mem_cgroup *memcg;
514                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
515                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
516                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
517         }
518 }
519
520 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
521 {
522         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
523                 return NULL;
524
525         return &memcg->tcp_mem;
526 }
527 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
528
529 #endif
530
531 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
532 /*
533  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
534  * The main reason for not using cgroup id for this:
535  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
536  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
537  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
538  *  200 entry array for that.
539  *
540  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
541  * will double each time we have to increase it.
542  */
543 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
544 int memcg_nr_cache_ids;
545
546 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
547 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
548
549 void memcg_get_cache_ids(void)
550 {
551         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
552 }
553
554 void memcg_put_cache_ids(void)
555 {
556         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
557 }
558
559 /*
560  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
561  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
562  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
563  * tunable, but that is strictly not necessary.
564  *
565  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
566  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
567  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
568  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
569  * increase ours as well if it increases.
570  */
571 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
572 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
573
574 /*
575  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
576  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
577  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
578  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
579  */
580 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
581 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
582
583 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
584
585 static struct mem_cgroup_per_zone *
586 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
587 {
588         int nid = zone_to_nid(zone);
589         int zid = zone_idx(zone);
590
591         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
592 }
593
594 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
595 {
596         return &memcg->css;
597 }
598
599 static struct mem_cgroup_per_zone *
600 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
601 {
602         int nid = page_to_nid(page);
603         int zid = page_zonenum(page);
604
605         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
606 }
607
608 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
609 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
610 {
611         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
612 }
613
614 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
615 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
616 {
617         int nid = page_to_nid(page);
618         int zid = page_zonenum(page);
619
620         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
621 }
622
623 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
624                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
625                                          unsigned long new_usage_in_excess)
626 {
627         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
628         struct rb_node *parent = NULL;
629         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
630
631         if (mz->on_tree)
632                 return;
633
634         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
635         if (!mz->usage_in_excess)
636                 return;
637         while (*p) {
638                 parent = *p;
639                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
640                                         tree_node);
641                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
642                         p = &(*p)->rb_left;
643                 /*
644                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
645                  * limit by the same amount
646                  */
647                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
648                         p = &(*p)->rb_right;
649         }
650         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
651         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
652         mz->on_tree = true;
653 }
654
655 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
656                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
657 {
658         if (!mz->on_tree)
659                 return;
660         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
661         mz->on_tree = false;
662 }
663
664 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
665                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
666 {
667         unsigned long flags;
668
669         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
670         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
671         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
672 }
673
674 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
675 {
676         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
677         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
678         unsigned long excess = 0;
679
680         if (nr_pages > soft_limit)
681                 excess = nr_pages - soft_limit;
682
683         return excess;
684 }
685
686 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
687 {
688         unsigned long excess;
689         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
690         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
691
692         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
693         /*
694          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
695          * because their event counter is not touched.
696          */
697         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
698                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
699                 excess = soft_limit_excess(memcg);
700                 /*
701                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
702                  * mem is over its softlimit.
703                  */
704                 if (excess || mz->on_tree) {
705                         unsigned long flags;
706
707                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
708                         /* if on-tree, remove it */
709                         if (mz->on_tree)
710                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
711                         /*
712                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
713                          * If excess is 0, no tree ops.
714                          */
715                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
716                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
717                 }
718         }
719 }
720
721 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
722 {
723         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
724         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
725         int nid, zid;
726
727         for_each_node(nid) {
728                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
729                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
730                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
731                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
732                 }
733         }
734 }
735
736 static struct mem_cgroup_per_zone *
737 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
738 {
739         struct rb_node *rightmost = NULL;
740         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
741
742 retry:
743         mz = NULL;
744         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
745         if (!rightmost)
746                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
747
748         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
749         /*
750          * Remove the node now but someone else can add it back,
751          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
752          * position in the tree.
753          */
754         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
755         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
756             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
757                 goto retry;
758 done:
759         return mz;
760 }
761
762 static struct mem_cgroup_per_zone *
763 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
764 {
765         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
766
767         spin_lock_irq(&mctz->lock);
768         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
769         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
770         return mz;
771 }
772
773 /*
774  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
775  *
776  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
777  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
778  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
779  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
780  *
781  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
782  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
783  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
784  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
785  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
786  *
787  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
788  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
789  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
790  * implemented.
791  */
792 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
793                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
794 {
795         long val = 0;
796         int cpu;
797
798         get_online_cpus();
799         for_each_online_cpu(cpu)
800                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
801 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
802         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
803         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
804         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
805 #endif
806         put_online_cpus();
807         return val;
808 }
809
810 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
811                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
812 {
813         unsigned long val = 0;
814         int cpu;
815
816         get_online_cpus();
817         for_each_online_cpu(cpu)
818                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
819 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
820         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
821         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
822         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
823 #endif
824         put_online_cpus();
825         return val;
826 }
827
828 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
829                                          struct page *page,
830                                          int nr_pages)
831 {
832         /*
833          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
834          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
835          */
836         if (PageAnon(page))
837                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
838                                 nr_pages);
839         else
840                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
841                                 nr_pages);
842
843         if (PageTransHuge(page))
844                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
845                                 nr_pages);
846
847         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
848         if (nr_pages > 0)
849                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
850         else {
851                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
852                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
853         }
854
855         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
856 }
857
858 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
859 {
860         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
861
862         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
863         return mz->lru_size[lru];
864 }
865
866 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
867                                                   int nid,
868                                                   unsigned int lru_mask)
869 {
870         unsigned long nr = 0;
871         int zid;
872
873         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
874
875         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
876                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
877                 enum lru_list lru;
878
879                 for_each_lru(lru) {
880                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
881                                 continue;
882                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
883                         nr += mz->lru_size[lru];
884                 }
885         }
886         return nr;
887 }
888
889 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
890                         unsigned int lru_mask)
891 {
892         unsigned long nr = 0;
893         int nid;
894
895         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
896                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
897         return nr;
898 }
899
900 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
901                                        enum mem_cgroup_events_target target)
902 {
903         unsigned long val, next;
904
905         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
906         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
907         /* from time_after() in jiffies.h */
908         if ((long)next - (long)val < 0) {
909                 switch (target) {
910                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
911                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
912                         break;
913                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
914                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
915                         break;
916                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
917                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
918                         break;
919                 default:
920                         break;
921                 }
922                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
923                 return true;
924         }
925         return false;
926 }
927
928 /*
929  * Check events in order.
930  *
931  */
932 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
933 {
934         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
935         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
936                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
937                 bool do_softlimit;
938                 bool do_numainfo __maybe_unused;
939
940                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
941                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
942 #if MAX_NUMNODES > 1
943                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
944                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
945 #endif
946                 mem_cgroup_threshold(memcg);
947                 if (unlikely(do_softlimit))
948                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
949 #if MAX_NUMNODES > 1
950                 if (unlikely(do_numainfo))
951                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
952 #endif
953         }
954 }
955
956 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
957 {
958         /*
959          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
960          * if it races with swapoff, page migration, etc.
961          * So this can be called with p == NULL.
962          */
963         if (unlikely(!p))
964                 return NULL;
965
966         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
967 }
968
969 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
970 {
971         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
972
973         rcu_read_lock();
974         do {
975                 /*
976                  * Page cache insertions can happen withou an
977                  * actual mm context, e.g. during disk probing
978                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
979                  */
980                 if (unlikely(!mm))
981                         memcg = root_mem_cgroup;
982                 else {
983                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
984                         if (unlikely(!memcg))
985                                 memcg = root_mem_cgroup;
986                 }
987         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
988         rcu_read_unlock();
989         return memcg;
990 }
991
992 /**
993  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
994  * @root: hierarchy root
995  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
996  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
997  *
998  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
999  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1000  *
1001  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1002  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1003  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1004  *
1005  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1006  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1007  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1008  */
1009 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1010                                    struct mem_cgroup *prev,
1011                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1012 {
1013         struct reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1014         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1015         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1016         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1017
1018         if (mem_cgroup_disabled())
1019                 return NULL;
1020
1021         if (!root)
1022                 root = root_mem_cgroup;
1023
1024         if (prev && !reclaim)
1025                 pos = prev;
1026
1027         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1028                 if (prev)
1029                         goto out;
1030                 return root;
1031         }
1032
1033         rcu_read_lock();
1034
1035         if (reclaim) {
1036                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1037
1038                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1039                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1040
1041                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1042                         goto out_unlock;
1043
1044                 do {
1045                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1046                         /*
1047                          * A racing update may change the position and
1048                          * put the last reference, hence css_tryget(),
1049                          * or retry to see the updated position.
1050                          */
1051                 } while (pos && !css_tryget(&pos->css));
1052         }
1053
1054         if (pos)
1055                 css = &pos->css;
1056
1057         for (;;) {
1058                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1059                 if (!css) {
1060                         /*
1061                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1062                          * new one might jump in right at the end of
1063                          * the hierarchy - make sure they see at least
1064                          * one group and restart from the beginning.
1065                          */
1066                         if (!prev)
1067                                 continue;
1068                         break;
1069                 }
1070
1071                 /*
1072                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1073                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1074                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1075                  */
1076                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1077
1078                 if (css == &root->css)
1079                         break;
1080
1081                 if (css_tryget(css)) {
1082                         /*
1083                          * Make sure the memcg is initialized:
1084                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
1085                          * initialization against setting the flag.
1086                          */
1087                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
1088                                 break;
1089
1090                         css_put(css);
1091                 }
1092
1093                 memcg = NULL;
1094         }
1095
1096         if (reclaim) {
1097                 if (cmpxchg(&iter->position, pos, memcg) == pos) {
1098                         if (memcg)
1099                                 css_get(&memcg->css);
1100                         if (pos)
1101                                 css_put(&pos->css);
1102                 }
1103
1104                 /*
1105                  * pairs with css_tryget when dereferencing iter->position
1106                  * above.
1107                  */
1108                 if (pos)
1109                         css_put(&pos->css);
1110
1111                 if (!memcg)
1112                         iter->generation++;
1113                 else if (!prev)
1114                         reclaim->generation = iter->generation;
1115         }
1116
1117 out_unlock:
1118         rcu_read_unlock();
1119 out:
1120         if (prev && prev != root)
1121                 css_put(&prev->css);
1122
1123         return memcg;
1124 }
1125
1126 /**
1127  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1128  * @root: hierarchy root
1129  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1130  */
1131 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1132                            struct mem_cgroup *prev)
1133 {
1134         if (!root)
1135                 root = root_mem_cgroup;
1136         if (prev && prev != root)
1137                 css_put(&prev->css);
1138 }
1139
1140 /*
1141  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1142  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1143  * be used for reference counting.
1144  */
1145 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1146         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1147              iter != NULL;                              \
1148              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1149
1150 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1151         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1152              iter != NULL;                              \
1153              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1154
1155 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1156 {
1157         struct mem_cgroup *memcg;
1158
1159         rcu_read_lock();
1160         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1161         if (unlikely(!memcg))
1162                 goto out;
1163
1164         switch (idx) {
1165         case PGFAULT:
1166                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1167                 break;
1168         case PGMAJFAULT:
1169                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1170                 break;
1171         default:
1172                 BUG();
1173         }
1174 out:
1175         rcu_read_unlock();
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1178
1179 /**
1180  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1181  * @zone: zone of the wanted lruvec
1182  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1183  *
1184  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1185  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1186  * is disabled.
1187  */
1188 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1189                                       struct mem_cgroup *memcg)
1190 {
1191         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1192         struct lruvec *lruvec;
1193
1194         if (mem_cgroup_disabled()) {
1195                 lruvec = &zone->lruvec;
1196                 goto out;
1197         }
1198
1199         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1200         lruvec = &mz->lruvec;
1201 out:
1202         /*
1203          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1204          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1205          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1206          */
1207         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1208                 lruvec->zone = zone;
1209         return lruvec;
1210 }
1211
1212 /**
1213  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1214  * @page: the page
1215  * @zone: zone of the page
1216  *
1217  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1218  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1219  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1220  */
1221 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1222 {
1223         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1224         struct mem_cgroup *memcg;
1225         struct lruvec *lruvec;
1226
1227         if (mem_cgroup_disabled()) {
1228                 lruvec = &zone->lruvec;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         memcg = page->mem_cgroup;
1233         /*
1234          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1235          * possibly migrated - before they are charged.
1236          */
1237         if (!memcg)
1238                 memcg = root_mem_cgroup;
1239
1240         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1241         lruvec = &mz->lruvec;
1242 out:
1243         /*
1244          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1245          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1246          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1247          */
1248         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1249                 lruvec->zone = zone;
1250         return lruvec;
1251 }
1252
1253 /**
1254  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1255  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1256  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1257  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1258  *
1259  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1260  * lru list.
1261  */
1262 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1263                                 int nr_pages)
1264 {
1265         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1266         unsigned long *lru_size;
1267
1268         if (mem_cgroup_disabled())
1269                 return;
1270
1271         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1272         lru_size = mz->lru_size + lru;
1273         *lru_size += nr_pages;
1274         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1275 }
1276
1277 bool mem_cgroup_is_descendant(struct mem_cgroup *memcg, struct mem_cgroup *root)
1278 {
1279         if (root == memcg)
1280                 return true;
1281         if (!root->use_hierarchy)
1282                 return false;
1283         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root->css.cgroup);
1284 }
1285
1286 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1287 {
1288         struct mem_cgroup *task_memcg;
1289         struct task_struct *p;
1290         bool ret;
1291
1292         p = find_lock_task_mm(task);
1293         if (p) {
1294                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1295                 task_unlock(p);
1296         } else {
1297                 /*
1298                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1299                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1300                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1301                  */
1302                 rcu_read_lock();
1303                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1304                 css_get(&task_memcg->css);
1305                 rcu_read_unlock();
1306         }
1307         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1308         css_put(&task_memcg->css);
1309         return ret;
1310 }
1311
1312 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1313 {
1314         unsigned long inactive_ratio;
1315         unsigned long inactive;
1316         unsigned long active;
1317         unsigned long gb;
1318
1319         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1320         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1321
1322         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1323         if (gb)
1324                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1325         else
1326                 inactive_ratio = 1;
1327
1328         return inactive * inactive_ratio < active;
1329 }
1330
1331 bool mem_cgroup_lruvec_online(struct lruvec *lruvec)
1332 {
1333         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1334         struct mem_cgroup *memcg;
1335
1336         if (mem_cgroup_disabled())
1337                 return true;
1338
1339         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1340         memcg = mz->memcg;
1341
1342         return !!(memcg->css.flags & CSS_ONLINE);
1343 }
1344
1345 #define mem_cgroup_from_counter(counter, member)        \
1346         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1347
1348 /**
1349  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1350  * @memcg: the memory cgroup
1351  *
1352  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1353  * pages.
1354  */
1355 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1356 {
1357         unsigned long margin = 0;
1358         unsigned long count;
1359         unsigned long limit;
1360
1361         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1362         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1363         if (count < limit)
1364                 margin = limit - count;
1365
1366         if (do_swap_account) {
1367                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1368                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1369                 if (count <= limit)
1370                         margin = min(margin, limit - count);
1371         }
1372
1373         return margin;
1374 }
1375
1376 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1377 {
1378         /* root ? */
1379         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1380                 return vm_swappiness;
1381
1382         return memcg->swappiness;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1387  *
1388  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1389  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1390  * caused by "move".
1391  */
1392 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1393 {
1394         struct mem_cgroup *from;
1395         struct mem_cgroup *to;
1396         bool ret = false;
1397         /*
1398          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1399          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1400          */
1401         spin_lock(&mc.lock);
1402         from = mc.from;
1403         to = mc.to;
1404         if (!from)
1405                 goto unlock;
1406
1407         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1408                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1409 unlock:
1410         spin_unlock(&mc.lock);
1411         return ret;
1412 }
1413
1414 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1415 {
1416         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1417                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1418                         DEFINE_WAIT(wait);
1419                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1420                         /* moving charge context might have finished. */
1421                         if (mc.moving_task)
1422                                 schedule();
1423                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1424                         return true;
1425                 }
1426         }
1427         return false;
1428 }
1429
1430 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1431 /**
1432  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1433  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1434  * @p: Task that is going to be killed
1435  *
1436  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1437  * enabled
1438  */
1439 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1440 {
1441         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1442         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1443         struct mem_cgroup *iter;
1444         unsigned int i;
1445
1446         mutex_lock(&oom_info_lock);
1447         rcu_read_lock();
1448
1449         if (p) {
1450                 pr_info("Task in ");
1451                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1452                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1453         } else {
1454                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1455         }
1456
1457         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1458         pr_cont("\n");
1459
1460         rcu_read_unlock();
1461
1462         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1463                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1464                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1465         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1466                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1467                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1468         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1469                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1470                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1471
1472         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1473                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1474                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1475                 pr_cont(":");
1476
1477                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1478                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1479                                 continue;
1480                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1481                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1482                 }
1483
1484                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1485                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1486                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1487
1488                 pr_cont("\n");
1489         }
1490         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1491 }
1492
1493 /*
1494  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1495  * 1(self count) if no children.
1496  */
1497 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1498 {
1499         int num = 0;
1500         struct mem_cgroup *iter;
1501
1502         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1503                 num++;
1504         return num;
1505 }
1506
1507 /*
1508  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1509  */
1510 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1511 {
1512         unsigned long limit;
1513
1514         limit = memcg->memory.limit;
1515         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1516                 unsigned long memsw_limit;
1517
1518                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1519                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1520         }
1521         return limit;
1522 }
1523
1524 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1525                                      int order)
1526 {
1527         struct mem_cgroup *iter;
1528         unsigned long chosen_points = 0;
1529         unsigned long totalpages;
1530         unsigned int points = 0;
1531         struct task_struct *chosen = NULL;
1532
1533         mutex_lock(&oom_lock);
1534
1535         /*
1536          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1537          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1538          * quickly exit and free its memory.
1539          */
1540         if (fatal_signal_pending(current) || task_will_free_mem(current)) {
1541                 mark_oom_victim(current);
1542                 goto unlock;
1543         }
1544
1545         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL, memcg);
1546         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1547         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1548                 struct css_task_iter it;
1549                 struct task_struct *task;
1550
1551                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1552                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1553                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1554                                                         false)) {
1555                         case OOM_SCAN_SELECT:
1556                                 if (chosen)
1557                                         put_task_struct(chosen);
1558                                 chosen = task;
1559                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1560                                 get_task_struct(chosen);
1561                                 /* fall through */
1562                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1563                                 continue;
1564                         case OOM_SCAN_ABORT:
1565                                 css_task_iter_end(&it);
1566                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1567                                 if (chosen)
1568                                         put_task_struct(chosen);
1569                                 goto unlock;
1570                         case OOM_SCAN_OK:
1571                                 break;
1572                         };
1573                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1574                         if (!points || points < chosen_points)
1575                                 continue;
1576                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1577                         if (points == chosen_points &&
1578                             thread_group_leader(chosen))
1579                                 continue;
1580
1581                         if (chosen)
1582                                 put_task_struct(chosen);
1583                         chosen = task;
1584                         chosen_points = points;
1585                         get_task_struct(chosen);
1586                 }
1587                 css_task_iter_end(&it);
1588         }
1589
1590         if (chosen) {
1591                 points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1592                 oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages,
1593                                  memcg, NULL, "Memory cgroup out of memory");
1594         }
1595 unlock:
1596         mutex_unlock(&oom_lock);
1597 }
1598
1599 #if MAX_NUMNODES > 1
1600
1601 /**
1602  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1603  * @memcg: the target memcg
1604  * @nid: the node ID to be checked.
1605  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1606  *
1607  * This function returns whether the specified memcg contains any
1608  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1609  * pages in the node.
1610  */
1611 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1612                 int nid, bool noswap)
1613 {
1614         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1615                 return true;
1616         if (noswap || !total_swap_pages)
1617                 return false;
1618         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1619                 return true;
1620         return false;
1621
1622 }
1623
1624 /*
1625  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1626  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1627  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1628  *
1629  */
1630 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1631 {
1632         int nid;
1633         /*
1634          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1635          * pagein/pageout changes since the last update.
1636          */
1637         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1638                 return;
1639         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1640                 return;
1641
1642         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1643         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1644
1645         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1646
1647                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1648                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1649         }
1650
1651         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1652         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1653 }
1654
1655 /*
1656  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1657  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1658  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1659  *
1660  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1661  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1662  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1663  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1664  *
1665  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1666  */
1667 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1668 {
1669         int node;
1670
1671         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1672         node = memcg->last_scanned_node;
1673
1674         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1675         if (node == MAX_NUMNODES)
1676                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1677         /*
1678          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1679          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1680          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1681          * we use curret node.
1682          */
1683         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1684                 node = numa_node_id();
1685
1686         memcg->last_scanned_node = node;
1687         return node;
1688 }
1689 #else
1690 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1691 {
1692         return 0;
1693 }
1694 #endif
1695
1696 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1697                                    struct zone *zone,
1698                                    gfp_t gfp_mask,
1699                                    unsigned long *total_scanned)
1700 {
1701         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1702         int total = 0;
1703         int loop = 0;
1704         unsigned long excess;
1705         unsigned long nr_scanned;
1706         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1707                 .zone = zone,
1708                 .priority = 0,
1709         };
1710
1711         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1712
1713         while (1) {
1714                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1715                 if (!victim) {
1716                         loop++;
1717                         if (loop >= 2) {
1718                                 /*
1719                                  * If we have not been able to reclaim
1720                                  * anything, it might because there are
1721                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1722                                  */
1723                                 if (!total)
1724                                         break;
1725                                 /*
1726                                  * We want to do more targeted reclaim.
1727                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1728                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1729                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1730                                  */
1731                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1732                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1733                                         break;
1734                         }
1735                         continue;
1736                 }
1737                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1738                                                      zone, &nr_scanned);
1739                 *total_scanned += nr_scanned;
1740                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1741                         break;
1742         }
1743         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1744         return total;
1745 }
1746
1747 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1748 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1749         .name = "memcg_oom_lock",
1750 };
1751 #endif
1752
1753 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1754
1755 /*
1756  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1757  * If someone is running, return false.
1758  */
1759 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1760 {
1761         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1762
1763         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1764
1765         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1766                 if (iter->oom_lock) {
1767                         /*
1768                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1769                          * so we cannot give a lock.
1770                          */
1771                         failed = iter;
1772                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1773                         break;
1774                 } else
1775                         iter->oom_lock = true;
1776         }
1777
1778         if (failed) {
1779                 /*
1780                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1781                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1782                  */
1783                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1784                         if (iter == failed) {
1785                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1786                                 break;
1787                         }
1788                         iter->oom_lock = false;
1789                 }
1790         } else
1791                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1792
1793         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1794
1795         return !failed;
1796 }
1797
1798 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1799 {
1800         struct mem_cgroup *iter;
1801
1802         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1803         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1804         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1805                 iter->oom_lock = false;
1806         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1807 }
1808
1809 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1810 {
1811         struct mem_cgroup *iter;
1812
1813         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1814                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1815 }
1816
1817 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1818 {
1819         struct mem_cgroup *iter;
1820
1821         /*
1822          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1823          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1824          * atomic_add_unless() here.
1825          */
1826         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1827                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1828 }
1829
1830 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1831
1832 struct oom_wait_info {
1833         struct mem_cgroup *memcg;
1834         wait_queue_t    wait;
1835 };
1836
1837 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1838         unsigned mode, int sync, void *arg)
1839 {
1840         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1841         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1842         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1843
1844         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1845         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1846
1847         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1848             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1849                 return 0;
1850         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1851 }
1852
1853 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1854 {
1855         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
1856         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1857         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1858 }
1859
1860 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1861 {
1862         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1863                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1864 }
1865
1866 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1867 {
1868         if (!current->memcg_oom.may_oom)
1869                 return;
1870         /*
1871          * We are in the middle of the charge context here, so we
1872          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1873          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1874          *
1875          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1876          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1877          * invocation might not even be necessary.
1878          *
1879          * That's why we don't do anything here except remember the
1880          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1881          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1882          * and when we know whether the fault was overall successful.
1883          */
1884         css_get(&memcg->css);
1885         current->memcg_oom.memcg = memcg;
1886         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
1887         current->memcg_oom.order = order;
1888 }
1889
1890 /**
1891  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1892  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1893  *
1894  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1895  * handler was enabled.
1896  *
1897  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1898  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1899  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1900  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1901  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1902  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1903  *
1904  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1905  * completed, %false otherwise.
1906  */
1907 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1908 {
1909         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
1910         struct oom_wait_info owait;
1911         bool locked;
1912
1913         /* OOM is global, do not handle */
1914         if (!memcg)
1915                 return false;
1916
1917         if (!handle || oom_killer_disabled)
1918                 goto cleanup;
1919
1920         owait.memcg = memcg;
1921         owait.wait.flags = 0;
1922         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1923         owait.wait.private = current;
1924         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1925
1926         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1927         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1928
1929         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1930
1931         if (locked)
1932                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1933
1934         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1935                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1936                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1937                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
1938                                          current->memcg_oom.order);
1939         } else {
1940                 schedule();
1941                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1942                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1943         }
1944
1945         if (locked) {
1946                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1947                 /*
1948                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1949                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1950                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1951                  */
1952                 memcg_oom_recover(memcg);
1953         }
1954 cleanup:
1955         current->memcg_oom.memcg = NULL;
1956         css_put(&memcg->css);
1957         return true;
1958 }
1959
1960 /**
1961  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
1962  * @page: page that is going to change accounted state
1963  *
1964  * This function must mark the beginning of an accounted page state
1965  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
1966  * being moved to another memcg:
1967  *
1968  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
1969  *   if (TestClearPageState(page))
1970  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
1971  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
1972  */
1973 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page)
1974 {
1975         struct mem_cgroup *memcg;
1976         unsigned long flags;
1977
1978         /*
1979          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1980          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1981          * because page moving starts with an RCU grace period.
1982          *
1983          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1984          * the page state that is going to change is the only thing
1985          * preventing the page from being uncharged.
1986          * E.g. end-writeback clearing PageWriteback(), which allows
1987          * migration to go ahead and uncharge the page before the
1988          * account transaction might be complete.
1989          */
1990         rcu_read_lock();
1991
1992         if (mem_cgroup_disabled())
1993                 return NULL;
1994 again:
1995         memcg = page->mem_cgroup;
1996         if (unlikely(!memcg))
1997                 return NULL;
1998
1999         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2000                 return memcg;
2001
2002         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2003         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2004                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2005                 goto again;
2006         }
2007
2008         /*
2009          * When charge migration first begins, we can have locked and
2010          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2011          * the task who has the lock for mem_cgroup_end_page_stat().
2012          */
2013         memcg->move_lock_task = current;
2014         memcg->move_lock_flags = flags;
2015
2016         return memcg;
2017 }
2018
2019 /**
2020  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
2021  * @memcg: the memcg that was accounted against
2022  */
2023 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg)
2024 {
2025         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2026                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2027
2028                 memcg->move_lock_task = NULL;
2029                 memcg->move_lock_flags = 0;
2030
2031                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2032         }
2033
2034         rcu_read_unlock();
2035 }
2036
2037 /**
2038  * mem_cgroup_update_page_stat - update page state statistics
2039  * @memcg: memcg to account against
2040  * @idx: page state item to account
2041  * @val: number of pages (positive or negative)
2042  *
2043  * See mem_cgroup_begin_page_stat() for locking requirements.
2044  */
2045 void mem_cgroup_update_page_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2046                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2047 {
2048         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2049
2050         if (memcg)
2051                 this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2052 }
2053
2054 /*
2055  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2056  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2057  */
2058 #define CHARGE_BATCH    32U
2059 struct memcg_stock_pcp {
2060         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2061         unsigned int nr_pages;
2062         struct work_struct work;
2063         unsigned long flags;
2064 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2065 };
2066 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2067 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2068
2069 /**
2070  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2071  * @memcg: memcg to consume from.
2072  * @nr_pages: how many pages to charge.
2073  *
2074  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2075  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2076  * service an allocation will refill the stock.
2077  *
2078  * returns true if successful, false otherwise.
2079  */
2080 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2081 {
2082         struct memcg_stock_pcp *stock;
2083         bool ret = false;
2084
2085         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2086                 return ret;
2087
2088         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2089         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2090                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2091                 ret = true;
2092         }
2093         put_cpu_var(memcg_stock);
2094         return ret;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2099  */
2100 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2101 {
2102         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2103
2104         if (stock->nr_pages) {
2105                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2106                 if (do_swap_account)
2107                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2108                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2109                 stock->nr_pages = 0;
2110         }
2111         stock->cached = NULL;
2112 }
2113
2114 /*
2115  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2116  * a thread which is pinned to local cpu.
2117  */
2118 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2119 {
2120         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2121         drain_stock(stock);
2122         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2123 }
2124
2125 /*
2126  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2127  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2128  */
2129 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2130 {
2131         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2132
2133         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2134                 drain_stock(stock);
2135                 stock->cached = memcg;
2136         }
2137         stock->nr_pages += nr_pages;
2138         put_cpu_var(memcg_stock);
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2143  * of the hierarchy under it.
2144  */
2145 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2146 {
2147         int cpu, curcpu;
2148
2149         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2150         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2151                 return;
2152         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2153         get_online_cpus();
2154         curcpu = get_cpu();
2155         for_each_online_cpu(cpu) {
2156                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2157                 struct mem_cgroup *memcg;
2158
2159                 memcg = stock->cached;
2160                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2161                         continue;
2162                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2163                         continue;
2164                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2165                         if (cpu == curcpu)
2166                                 drain_local_stock(&stock->work);
2167                         else
2168                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2169                 }
2170         }
2171         put_cpu();
2172         put_online_cpus();
2173         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2174 }
2175
2176 /*
2177  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2178  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2179  */
2180 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2181 {
2182         int i;
2183
2184         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2185         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2186                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2187
2188                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2189                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2190         }
2191         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2192                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2193
2194                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2195                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2196         }
2197         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2198 }
2199
2200 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2201                                         unsigned long action,
2202                                         void *hcpu)
2203 {
2204         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2205         struct memcg_stock_pcp *stock;
2206         struct mem_cgroup *iter;
2207
2208         if (action == CPU_ONLINE)
2209                 return NOTIFY_OK;
2210
2211         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2212                 return NOTIFY_OK;
2213
2214         for_each_mem_cgroup(iter)
2215                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2216
2217         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2218         drain_stock(stock);
2219         return NOTIFY_OK;
2220 }
2221
2222 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2223                       unsigned int nr_pages)
2224 {
2225         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2226         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2227         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2228         struct page_counter *counter;
2229         unsigned long nr_reclaimed;
2230         bool may_swap = true;
2231         bool drained = false;
2232         int ret = 0;
2233
2234         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2235                 goto done;
2236 retry:
2237         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2238                 goto done;
2239
2240         if (!do_swap_account ||
2241             !page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2242                 if (!page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2243                         goto done_restock;
2244                 if (do_swap_account)
2245                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2246                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2247         } else {
2248                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2249                 may_swap = false;
2250         }
2251
2252         if (batch > nr_pages) {
2253                 batch = nr_pages;
2254                 goto retry;
2255         }
2256
2257         /*
2258          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2259          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2260          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2261          * free their memory.
2262          */
2263         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2264                      fatal_signal_pending(current) ||
2265                      current->flags & PF_EXITING))
2266                 goto bypass;
2267
2268         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2269                 goto nomem;
2270
2271         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2272                 goto nomem;
2273
2274         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
2275
2276         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2277                                                     gfp_mask, may_swap);
2278
2279         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2280                 goto retry;
2281
2282         if (!drained) {
2283                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2284                 drained = true;
2285                 goto retry;
2286         }
2287
2288         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2289                 goto nomem;
2290         /*
2291          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2292          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2293          * before killing the task.
2294          *
2295          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2296          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2297          * to regular pages anyway in case of failure.
2298          */
2299         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2300                 goto retry;
2301         /*
2302          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2303          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2304          */
2305         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2306                 goto retry;
2307
2308         if (nr_retries--)
2309                 goto retry;
2310
2311         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2312                 goto bypass;
2313
2314         if (fatal_signal_pending(current))
2315                 goto bypass;
2316
2317         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2318
2319         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2320 nomem:
2321         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2322                 return -ENOMEM;
2323 bypass:
2324         return -EINTR;
2325
2326 done_restock:
2327         css_get_many(&memcg->css, batch);
2328         if (batch > nr_pages)
2329                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2330         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2331                 goto done;
2332         /*
2333          * If the hierarchy is above the normal consumption range,
2334          * make the charging task trim their excess contribution.
2335          */
2336         do {
2337                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2338                         continue;
2339                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
2340                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2341         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2342 done:
2343         return ret;
2344 }
2345
2346 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2347 {
2348         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2349                 return;
2350
2351         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2352         if (do_swap_account)
2353                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2354
2355         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2356 }
2357
2358 /*
2359  * try_get_mem_cgroup_from_page - look up page's memcg association
2360  * @page: the page
2361  *
2362  * Look up, get a css reference, and return the memcg that owns @page.
2363  *
2364  * The page must be locked to prevent racing with swap-in and page
2365  * cache charges.  If coming from an unlocked page table, the caller
2366  * must ensure the page is on the LRU or this can race with charging.
2367  */
2368 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2369 {
2370         struct mem_cgroup *memcg;
2371         unsigned short id;
2372         swp_entry_t ent;
2373
2374         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2375
2376         memcg = page->mem_cgroup;
2377         if (memcg) {
2378                 if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2379                         memcg = NULL;
2380         } else if (PageSwapCache(page)) {
2381                 ent.val = page_private(page);
2382                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2383                 rcu_read_lock();
2384                 memcg = mem_cgroup_from_id(id);
2385                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2386                         memcg = NULL;
2387                 rcu_read_unlock();
2388         }
2389         return memcg;
2390 }
2391
2392 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2393 {
2394         struct zone *zone = page_zone(page);
2395
2396         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2397         if (PageLRU(page)) {
2398                 struct lruvec *lruvec;
2399
2400                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2401                 ClearPageLRU(page);
2402                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2403                 *isolated = 1;
2404         } else
2405                 *isolated = 0;
2406 }
2407
2408 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2409 {
2410         struct zone *zone = page_zone(page);
2411
2412         if (isolated) {
2413                 struct lruvec *lruvec;
2414
2415                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2416                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2417                 SetPageLRU(page);
2418                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2419         }
2420         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2421 }
2422
2423 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2424                           bool lrucare)
2425 {
2426         int isolated;
2427
2428         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2429
2430         /*
2431          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2432          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2433          */
2434         if (lrucare)
2435                 lock_page_lru(page, &isolated);
2436
2437         /*
2438          * Nobody should be changing or seriously looking at
2439          * page->mem_cgroup at this point:
2440          *
2441          * - the page is uncharged
2442          *
2443          * - the page is off-LRU
2444          *
2445          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2446          *   a locked page table
2447          *
2448          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2449          *   have the page locked
2450          */
2451         page->mem_cgroup = memcg;
2452
2453         if (lrucare)
2454                 unlock_page_lru(page, isolated);
2455 }
2456
2457 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2458 int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2459                       unsigned long nr_pages)
2460 {
2461         struct page_counter *counter;
2462         int ret = 0;
2463
2464         ret = page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter);
2465         if (ret < 0)
2466                 return ret;
2467
2468         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2469         if (ret == -EINTR)  {
2470                 /*
2471                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2472                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2473                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2474                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2475                  * perspective, the cache has already been selected, by
2476                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2477                  * our minds.
2478                  *
2479                  * This condition will only trigger if the task entered
2480                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2481                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2482                  * when the allocation triggers should have been already
2483                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2484                  */
2485                 page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2486                 if (do_swap_account)
2487                         page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2488                 css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2489                 ret = 0;
2490         } else if (ret)
2491                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2492
2493         return ret;
2494 }
2495
2496 void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long nr_pages)
2497 {
2498         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2499         if (do_swap_account)
2500                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2501
2502         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2503
2504         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2505 }
2506
2507 /*
2508  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2509  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2510  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2511  */
2512 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2513 {
2514         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2515 }
2516
2517 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2518 {
2519         int id, size;
2520         int err;
2521
2522         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2523                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2524         if (id < 0)
2525                 return id;
2526
2527         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2528                 return id;
2529
2530         /*
2531          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2532          * so we have to grow them.
2533          */
2534         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2535
2536         size = 2 * (id + 1);
2537         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2538                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2539         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2540                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2541
2542         err = memcg_update_all_caches(size);
2543         if (!err)
2544                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2545         if (!err)
2546                 memcg_nr_cache_ids = size;
2547
2548         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2549
2550         if (err) {
2551                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2552                 return err;
2553         }
2554         return id;
2555 }
2556
2557 static void memcg_free_cache_id(int id)
2558 {
2559         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2560 }
2561
2562 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2563         struct mem_cgroup *memcg;
2564         struct kmem_cache *cachep;
2565         struct work_struct work;
2566 };
2567
2568 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2569 {
2570         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2571                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2572         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2573         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2574
2575         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2576
2577         css_put(&memcg->css);
2578         kfree(cw);
2579 }
2580
2581 /*
2582  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2583  */
2584 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2585                                                struct kmem_cache *cachep)
2586 {
2587         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2588
2589         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2590         if (!cw)
2591                 return;
2592
2593         css_get(&memcg->css);
2594
2595         cw->memcg = memcg;
2596         cw->cachep = cachep;
2597         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2598
2599         schedule_work(&cw->work);
2600 }
2601
2602 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2603                                              struct kmem_cache *cachep)
2604 {
2605         /*
2606          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2607          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2608          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2609          *
2610          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2611          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2612          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2613          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2614          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2615          */
2616         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2617         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2618         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2619 }
2620
2621 /*
2622  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2623  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2624  *
2625  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2626  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2627  * in a workqueue.
2628  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2629  * the original cache.
2630  *
2631  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2632  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2633  */
2634 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2635 {
2636         struct mem_cgroup *memcg;
2637         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2638         int kmemcg_id;
2639
2640         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2641
2642         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2643                 return cachep;
2644
2645         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2646         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2647         if (kmemcg_id < 0)
2648                 goto out;
2649
2650         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2651         if (likely(memcg_cachep))
2652                 return memcg_cachep;
2653
2654         /*
2655          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2656          * context), we could be be predictable and return right away.
2657          * This would guarantee that the allocation being performed
2658          * already belongs in the new cache.
2659          *
2660          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2661          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2662          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2663          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2664          * defer everything.
2665          */
2666         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2667 out:
2668         css_put(&memcg->css);
2669         return cachep;
2670 }
2671
2672 void __memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2673 {
2674         if (!is_root_cache(cachep))
2675                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2676 }
2677
2678 /*
2679  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
2680  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
2681  * need a further commit step to do the final arrangements.
2682  *
2683  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
2684  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
2685  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
2686  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
2687  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
2688  * the compiled-out case as well.
2689  *
2690  * Returning true means the allocation is possible.
2691  */
2692 bool
2693 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
2694 {
2695         struct mem_cgroup *memcg;
2696         int ret;
2697
2698         *_memcg = NULL;
2699
2700         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2701
2702         if (!memcg_kmem_is_active(memcg)) {
2703                 css_put(&memcg->css);
2704                 return true;
2705         }
2706
2707         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, 1 << order);
2708         if (!ret)
2709                 *_memcg = memcg;
2710
2711         css_put(&memcg->css);
2712         return (ret == 0);
2713 }
2714
2715 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2716                               int order)
2717 {
2718         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
2719
2720         /* The page allocation failed. Revert */
2721         if (!page) {
2722                 memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2723                 return;
2724         }
2725         page->mem_cgroup = memcg;
2726 }
2727
2728 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
2729 {
2730         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2731
2732         if (!memcg)
2733                 return;
2734
2735         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2736
2737         memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2738         page->mem_cgroup = NULL;
2739 }
2740
2741 struct mem_cgroup *__mem_cgroup_from_kmem(void *ptr)
2742 {
2743         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2744         struct kmem_cache *cachep;
2745         struct page *page;
2746
2747         page = virt_to_head_page(ptr);
2748         if (PageSlab(page)) {
2749                 cachep = page->slab_cache;
2750                 if (!is_root_cache(cachep))
2751                         memcg = cachep->memcg_params.memcg;
2752         } else
2753                 /* page allocated by alloc_kmem_pages */
2754                 memcg = page->mem_cgroup;
2755
2756         return memcg;
2757 }
2758 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2759
2760 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2761
2762 /*
2763  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2764  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2765  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2766  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2767  */
2768 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2769 {
2770         int i;
2771
2772         if (mem_cgroup_disabled())
2773                 return;
2774
2775         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2776                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2777
2778         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2779                        HPAGE_PMD_NR);
2780 }
2781 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2782
2783 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2784 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2785                                          bool charge)
2786 {
2787         int val = (charge) ? 1 : -1;
2788         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2789 }
2790
2791 /**
2792  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2793  * @entry: swap entry to be moved
2794  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2795  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2796  *
2797  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2798  * as the mem_cgroup's id of @from.
2799  *
2800  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2801  *
2802  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2803  * both res and memsw, and called css_get().
2804  */
2805 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2806                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2807 {
2808         unsigned short old_id, new_id;
2809
2810         old_id = mem_cgroup_id(from);
2811         new_id = mem_cgroup_id(to);
2812
2813         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2814                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2815                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2816                 return 0;
2817         }
2818         return -EINVAL;
2819 }
2820 #else
2821 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2822                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2823 {
2824         return -EINVAL;
2825 }
2826 #endif
2827
2828 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2829
2830 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2831                                    unsigned long limit)
2832 {
2833         unsigned long curusage;
2834         unsigned long oldusage;
2835         bool enlarge = false;
2836         int retry_count;
2837         int ret;
2838
2839         /*
2840          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2841          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2842          * of # of children which we should visit in this loop.
2843          */
2844         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2845                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2846
2847         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2848
2849         do {
2850                 if (signal_pending(current)) {
2851                         ret = -EINTR;
2852                         break;
2853                 }
2854
2855                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2856                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2857                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2858                         ret = -EINVAL;
2859                         break;
2860                 }
2861                 if (limit > memcg->memory.limit)
2862                         enlarge = true;
2863                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2864                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2865
2866                 if (!ret)
2867                         break;
2868
2869                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2870
2871                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2872                 /* Usage is reduced ? */
2873                 if (curusage >= oldusage)
2874                         retry_count--;
2875                 else
2876                         oldusage = curusage;
2877         } while (retry_count);
2878
2879         if (!ret && enlarge)
2880                 memcg_oom_recover(memcg);
2881
2882         return ret;
2883 }
2884
2885 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2886                                          unsigned long limit)
2887 {
2888         unsigned long curusage;
2889         unsigned long oldusage;
2890         bool enlarge = false;
2891         int retry_count;
2892         int ret;
2893
2894         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2895         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2896                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2897
2898         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2899
2900         do {
2901                 if (signal_pending(current)) {
2902                         ret = -EINTR;
2903                         break;
2904                 }
2905
2906                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2907                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2908                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2909                         ret = -EINVAL;
2910                         break;
2911                 }
2912                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2913                         enlarge = true;
2914                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2915                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2916
2917                 if (!ret)
2918                         break;
2919
2920                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2921
2922                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2923                 /* Usage is reduced ? */
2924                 if (curusage >= oldusage)
2925                         retry_count--;
2926                 else
2927                         oldusage = curusage;
2928         } while (retry_count);
2929
2930         if (!ret && enlarge)
2931                 memcg_oom_recover(memcg);
2932
2933         return ret;
2934 }
2935
2936 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
2937                                             gfp_t gfp_mask,
2938                                             unsigned long *total_scanned)
2939 {
2940         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2941         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
2942         unsigned long reclaimed;
2943         int loop = 0;
2944         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
2945         unsigned long excess;
2946         unsigned long nr_scanned;
2947
2948         if (order > 0)
2949                 return 0;
2950
2951         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
2952         /*
2953          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2954          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2955          * pressure
2956          */
2957         do {
2958                 if (next_mz)
2959                         mz = next_mz;
2960                 else
2961                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2962                 if (!mz)
2963                         break;
2964
2965                 nr_scanned = 0;
2966                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
2967                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2968                 nr_reclaimed += reclaimed;
2969                 *total_scanned += nr_scanned;
2970                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2971                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2972
2973                 /*
2974                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2975                  * it is time to move on to the next cgroup
2976                  */
2977                 next_mz = NULL;
2978                 if (!reclaimed)
2979                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2980
2981                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2982                 /*
2983                  * One school of thought says that we should not add
2984                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2985                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2986                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2987                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2988                  * term TODO.
2989                  */
2990                 /* If excess == 0, no tree ops */
2991                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2992                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2993                 css_put(&mz->memcg->css);
2994                 loop++;
2995                 /*
2996                  * Could not reclaim anything and there are no more
2997                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2998                  * reclaiming anything.
2999                  */
3000                 if (!nr_reclaimed &&
3001                         (next_mz == NULL ||
3002                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3003                         break;
3004         } while (!nr_reclaimed);
3005         if (next_mz)
3006                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3007         return nr_reclaimed;
3008 }
3009
3010 /*
3011  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3012  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3013  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3014  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3015  */
3016 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3017 {
3018         bool ret;
3019
3020         /*
3021          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
3022          * it prevents a new child from being initialized based on this
3023          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
3024          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
3025          */
3026         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
3027
3028         rcu_read_lock();
3029         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3030         rcu_read_unlock();
3031         return ret;
3032 }
3033
3034 /*
3035  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
3036  * the rest to the parent.
3037  *
3038  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3039  */
3040 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3041 {
3042         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3043
3044         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3045         lru_add_drain_all();
3046         /* try to free all pages in this cgroup */
3047         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3048                 int progress;
3049
3050                 if (signal_pending(current))
3051                         return -EINTR;
3052
3053                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3054                                                         GFP_KERNEL, true);
3055                 if (!progress) {
3056                         nr_retries--;
3057                         /* maybe some writeback is necessary */
3058                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3059                 }
3060
3061         }
3062
3063         return 0;
3064 }
3065
3066 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3067                                             char *buf, size_t nbytes,
3068                                             loff_t off)
3069 {
3070         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3071
3072         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3073                 return -EINVAL;
3074         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3075 }
3076
3077 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3078                                      struct cftype *cft)
3079 {
3080         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3081 }
3082
3083 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3084                                       struct cftype *cft, u64 val)
3085 {
3086         int retval = 0;
3087         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3088         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3089
3090         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3091
3092         if (memcg->use_hierarchy == val)
3093                 goto out;
3094
3095         /*
3096          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3097          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3098          * occur, provided the current cgroup has no children.
3099          *
3100          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3101          * set if there are no children.
3102          */
3103         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3104                                 (val == 1 || val == 0)) {
3105                 if (!memcg_has_children(memcg))
3106                         memcg->use_hierarchy = val;
3107                 else
3108                         retval = -EBUSY;
3109         } else
3110                 retval = -EINVAL;
3111
3112 out:
3113         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3114
3115         return retval;
3116 }
3117
3118 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3119                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3120 {
3121         struct mem_cgroup *iter;
3122         long val = 0;
3123
3124         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3125         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3126                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3127
3128         if (val < 0) /* race ? */
3129                 val = 0;
3130         return val;
3131 }
3132
3133 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3134 {
3135         u64 val;
3136
3137         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3138                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3139                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3140                 if (swap)
3141                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3142         } else {
3143                 if (!swap)
3144                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3145                 else
3146                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3147         }
3148         return val << PAGE_SHIFT;
3149 }
3150
3151 enum {
3152         RES_USAGE,
3153         RES_LIMIT,
3154         RES_MAX_USAGE,
3155         RES_FAILCNT,
3156         RES_SOFT_LIMIT,
3157 };
3158
3159 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3160                                struct cftype *cft)
3161 {
3162         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3163         struct page_counter *counter;
3164
3165         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3166         case _MEM:
3167                 counter = &memcg->memory;
3168                 break;
3169         case _MEMSWAP:
3170                 counter = &memcg->memsw;
3171                 break;
3172         case _KMEM:
3173                 counter = &memcg->kmem;
3174                 break;
3175         default:
3176                 BUG();
3177         }
3178
3179         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3180         case RES_USAGE:
3181                 if (counter == &memcg->memory)
3182                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
3183                 if (counter == &memcg->memsw)
3184                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
3185                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3186         case RES_LIMIT:
3187                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
3188         case RES_MAX_USAGE:
3189                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3190         case RES_FAILCNT:
3191                 return counter->failcnt;
3192         case RES_SOFT_LIMIT:
3193                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3194         default:
3195                 BUG();
3196         }
3197 }
3198
3199 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3200 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
3201                                unsigned long nr_pages)
3202 {
3203         int err = 0;
3204         int memcg_id;
3205
3206         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3207         BUG_ON(memcg->kmem_acct_activated);
3208         BUG_ON(memcg->kmem_acct_active);
3209
3210         /*
3211          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
3212          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
3213          * already joined.
3214          *
3215          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
3216          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
3217          * place, which makes the value quite meaningless.
3218          *
3219          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
3220          * of course permitted.
3221          */
3222         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3223         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
3224             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
3225                 err = -EBUSY;
3226         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3227         if (err)
3228                 goto out;
3229
3230         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3231         if (memcg_id < 0) {
3232                 err = memcg_id;
3233                 goto out;
3234         }
3235
3236         /*
3237          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got
3238          * activated yet, so this should succeed.
3239          */
3240         err = page_counter_limit(&memcg->kmem, nr_pages);
3241         VM_BUG_ON(err);
3242
3243         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3244         /*
3245          * A memory cgroup is considered kmem-active as soon as it gets
3246          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3247          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3248          * patched.
3249          */
3250         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3251         memcg->kmem_acct_activated = true;
3252         memcg->kmem_acct_active = true;
3253 out:
3254         return err;
3255 }
3256
3257 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3258                                    unsigned long limit)
3259 {
3260         int ret;
3261
3262         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3263         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3264                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, limit);
3265         else
3266                 ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
3267         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3268         return ret;
3269 }
3270
3271 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3272 {
3273         int ret = 0;
3274         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3275
3276         if (!parent)
3277                 return 0;
3278
3279         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3280         /*
3281          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
3282          * after this point, because it has at least one child already.
3283          */
3284         if (memcg_kmem_is_active(parent))
3285                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
3286         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3287         return ret;
3288 }
3289 #else
3290 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3291                                    unsigned long limit)
3292 {
3293         return -EINVAL;
3294 }
3295 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3296
3297 /*
3298  * The user of this function is...
3299  * RES_LIMIT.
3300  */
3301 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3302                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3303 {
3304         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3305         unsigned long nr_pages;
3306         int ret;
3307
3308         buf = strstrip(buf);
3309         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3310         if (ret)
3311                 return ret;
3312
3313         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3314         case RES_LIMIT:
3315                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3316                         ret = -EINVAL;
3317                         break;
3318                 }
3319                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3320                 case _MEM:
3321                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3322                         break;
3323                 case _MEMSWAP:
3324                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3325                         break;
3326                 case _KMEM:
3327                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3328                         break;
3329                 }
3330                 break;
3331         case RES_SOFT_LIMIT:
3332                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3333                 ret = 0;
3334                 break;
3335         }
3336         return ret ?: nbytes;
3337 }
3338
3339 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3340                                 size_t nbytes, loff_t off)
3341 {
3342         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3343         struct page_counter *counter;
3344
3345         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3346         case _MEM:
3347                 counter = &memcg->memory;
3348                 break;
3349         case _MEMSWAP:
3350                 counter = &memcg->memsw;
3351                 break;
3352         case _KMEM:
3353                 counter = &memcg->kmem;
3354                 break;
3355         default:
3356                 BUG();
3357         }
3358
3359         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3360         case RES_MAX_USAGE:
3361                 page_counter_reset_watermark(counter);
3362                 break;
3363         case RES_FAILCNT:
3364                 counter->failcnt = 0;
3365                 break;
3366         default:
3367                 BUG();
3368         }
3369
3370         return nbytes;
3371 }
3372
3373 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3374                                         struct cftype *cft)
3375 {
3376         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3377 }
3378
3379 #ifdef CONFIG_MMU
3380 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3381                                         struct cftype *cft, u64 val)
3382 {
3383         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3384
3385         if (val & ~MOVE_MASK)
3386                 return -EINVAL;
3387
3388         /*
3389          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3390          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3391          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3392          * affect task migrations starting after the change.
3393          */
3394         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3395         return 0;
3396 }
3397 #else
3398 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3399                                         struct cftype *cft, u64 val)
3400 {
3401         return -ENOSYS;
3402 }
3403 #endif
3404
3405 #ifdef CONFIG_NUMA
3406 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3407 {
3408         struct numa_stat {
3409                 const char *name;
3410                 unsigned int lru_mask;
3411         };
3412
3413         static const struct numa_stat stats[] = {
3414                 { "total", LRU_ALL },
3415                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3416                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3417                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3418         };
3419         const struct numa_stat *stat;
3420         int nid;
3421         unsigned long nr;
3422         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3423
3424         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3425                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3426                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3427                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3428                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3429                                                           stat->lru_mask);
3430                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3431                 }
3432                 seq_putc(m, '\n');
3433         }
3434
3435         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3436                 struct mem_cgroup *iter;
3437
3438                 nr = 0;
3439                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3440                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3441                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3442                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3443                         nr = 0;
3444                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3445                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3446                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3447                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3448                 }
3449                 seq_putc(m, '\n');
3450         }
3451
3452         return 0;
3453 }
3454 #endif /* CONFIG_NUMA */
3455
3456 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3457 {
3458         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3459         unsigned long memory, memsw;
3460         struct mem_cgroup *mi;
3461         unsigned int i;
3462
3463         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3464                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3465         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3466                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3467         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3468
3469         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3470                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3471                         continue;
3472                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3473                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3474         }
3475
3476         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3477                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3478                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3479
3480         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3481                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3482                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3483
3484         /* Hierarchical information */
3485         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3486         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3487                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3488                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3489         }
3490         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3491                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3492         if (do_swap_account)
3493                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3494                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3495
3496         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3497                 long long val = 0;
3498
3499                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3500                         continue;
3501                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3502                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3503                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3504         }
3505
3506         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3507                 unsigned long long val = 0;
3508
3509                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3510                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3511                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3512                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3513         }
3514
3515         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3516                 unsigned long long val = 0;
3517
3518                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3519                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3520                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3521         }
3522
3523 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3524         {
3525                 int nid, zid;
3526                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3527                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3528                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3529                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3530
3531                 for_each_online_node(nid)
3532                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3533                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3534                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3535
3536                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3537                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3538                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3539                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3540                         }
3541                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3542                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3543                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3544                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3545         }
3546 #endif
3547
3548         return 0;
3549 }
3550
3551 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3552                                       struct cftype *cft)
3553 {
3554         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3555
3556         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3557 }
3558
3559 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3560                                        struct cftype *cft, u64 val)
3561 {
3562         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3563
3564         if (val > 100)
3565                 return -EINVAL;
3566
3567         if (css->parent)
3568                 memcg->swappiness = val;
3569         else
3570                 vm_swappiness = val;
3571
3572         return 0;
3573 }
3574
3575 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3576 {
3577         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3578         unsigned long usage;
3579         int i;
3580
3581         rcu_read_lock();
3582         if (!swap)
3583                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3584         else
3585                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3586
3587         if (!t)
3588                 goto unlock;
3589
3590         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3591
3592         /*
3593          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3594          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3595          * call of __mem_cgroup_threshold().
3596          */
3597         i = t->current_threshold;
3598
3599         /*
3600          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3601          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3602          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3603          * only one element of the array here.
3604          */
3605         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3606                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3607
3608         /* i = current_threshold + 1 */
3609         i++;
3610
3611         /*
3612          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3613          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3614          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3615          * only one element of the array here.
3616          */
3617         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3618                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3619
3620         /* Update current_threshold */
3621         t->current_threshold = i - 1;
3622 unlock:
3623         rcu_read_unlock();
3624 }
3625
3626 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3627 {
3628         while (memcg) {
3629                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3630                 if (do_swap_account)
3631                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3632
3633                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3634         }
3635 }
3636
3637 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3638 {
3639         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3640         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3641
3642         if (_a->threshold > _b->threshold)
3643                 return 1;
3644
3645         if (_a->threshold < _b->threshold)
3646                 return -1;
3647
3648         return 0;
3649 }
3650
3651 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3652 {
3653         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3654
3655         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3656
3657         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3658                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3659
3660         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3661         return 0;
3662 }
3663
3664 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3665 {
3666         struct mem_cgroup *iter;
3667
3668         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3669                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3670 }
3671
3672 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3673         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3674 {
3675         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3676         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3677         unsigned long threshold;
3678         unsigned long usage;
3679         int i, size, ret;
3680
3681         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3682         if (ret)
3683                 return ret;
3684
3685         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3686
3687         if (type == _MEM) {
3688                 thresholds = &memcg->thresholds;
3689                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3690         } else if (type == _MEMSWAP) {
3691                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3692                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3693         } else
3694                 BUG();
3695
3696         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3697         if (thresholds->primary)
3698                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3699
3700         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3701
3702         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3703         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3704                         GFP_KERNEL);
3705         if (!new) {
3706                 ret = -ENOMEM;
3707                 goto unlock;
3708         }
3709         new->size = size;
3710
3711         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3712         if (thresholds->primary) {
3713                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3714                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3715         }
3716
3717         /* Add new threshold */
3718         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3719         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3720
3721         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3722         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3723                         compare_thresholds, NULL);
3724
3725         /* Find current threshold */
3726         new->current_threshold = -1;
3727         for (i = 0; i < size; i++) {
3728                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3729                         /*
3730                          * new->current_threshold will not be used until
3731                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3732                          * it here.
3733                          */
3734                         ++new->current_threshold;
3735                 } else
3736                         break;
3737         }
3738
3739         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3740         kfree(thresholds->spare);
3741         thresholds->spare = thresholds->primary;
3742
3743         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3744
3745         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3746         synchronize_rcu();
3747
3748 unlock:
3749         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3750
3751         return ret;
3752 }
3753
3754 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3755         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3756 {
3757         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3758 }
3759
3760 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3761         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3762 {
3763         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3764 }
3765
3766 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3767         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3768 {
3769         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3770         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3771         unsigned long usage;
3772         int i, j, size;
3773
3774         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3775
3776         if (type == _MEM) {
3777                 thresholds = &memcg->thresholds;
3778                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3779         } else if (type == _MEMSWAP) {
3780                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3781                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3782         } else
3783                 BUG();
3784
3785         if (!thresholds->primary)
3786                 goto unlock;
3787
3788         /* Check if a threshold crossed before removing */
3789         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3790
3791         /* Calculate new number of threshold */
3792         size = 0;
3793         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3794                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3795                         size++;
3796         }
3797
3798         new = thresholds->spare;
3799
3800         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3801         if (!size) {
3802                 kfree(new);
3803                 new = NULL;
3804                 goto swap_buffers;
3805         }
3806
3807         new->size = size;
3808
3809         /* Copy thresholds and find current threshold */
3810         new->current_threshold = -1;
3811         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3812                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3813                         continue;
3814
3815                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3816                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3817                         /*
3818                          * new->current_threshold will not be used
3819                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3820                          * it here.
3821                          */
3822                         ++new->current_threshold;
3823                 }
3824                 j++;
3825         }
3826
3827 swap_buffers:
3828         /* Swap primary and spare array */
3829         thresholds->spare = thresholds->primary;
3830         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3831         if (!new) {
3832                 kfree(thresholds->spare);
3833                 thresholds->spare = NULL;
3834         }
3835
3836         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3837
3838         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3839         synchronize_rcu();
3840 unlock:
3841         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3842 }
3843
3844 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3845         struct eventfd_ctx *eventfd)
3846 {
3847         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3848 }
3849
3850 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3851         struct eventfd_ctx *eventfd)
3852 {
3853         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3854 }
3855
3856 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3857         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3858 {
3859         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3860
3861         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3862         if (!event)
3863                 return -ENOMEM;
3864
3865         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3866
3867         event->eventfd = eventfd;
3868         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3869
3870         /* already in OOM ? */
3871         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
3872                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3873         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3874
3875         return 0;
3876 }
3877
3878 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3879         struct eventfd_ctx *eventfd)
3880 {
3881         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3882
3883         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3884
3885         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3886                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3887                         list_del(&ev->list);
3888                         kfree(ev);
3889                 }
3890         }
3891
3892         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3893 }
3894
3895 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3896 {
3897         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3898
3899         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3900         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
3901         return 0;
3902 }
3903
3904 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3905         struct cftype *cft, u64 val)
3906 {
3907         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3908
3909         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3910         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3911                 return -EINVAL;
3912
3913         memcg->oom_kill_disable = val;
3914         if (!val)
3915                 memcg_oom_recover(memcg);
3916
3917         return 0;
3918 }
3919
3920 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3921 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3922 {
3923         int ret;
3924
3925         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
3926         if (ret)
3927                 return ret;
3928
3929         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
3930 }
3931
3932 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3933 {
3934         struct cgroup_subsys_state *css;
3935         struct mem_cgroup *parent, *child;
3936         int kmemcg_id;
3937
3938         if (!memcg->kmem_acct_active)
3939                 return;
3940
3941         /*
3942          * Clear the 'active' flag before clearing memcg_caches arrays entries.
3943          * Since we take the slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches(), it
3944          * guarantees no cache will be created for this cgroup after we are
3945          * done (see memcg_create_kmem_cache()).
3946          */
3947         memcg->kmem_acct_active = false;
3948
3949         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3950
3951         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3952         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3953
3954         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3955         if (!parent)
3956                 parent = root_mem_cgroup;
3957
3958         /*
3959          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3960          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3961          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3962          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3963          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3964          * memcg_drain_all_list_lrus().
3965          */
3966         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3967                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3968                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3969                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3970                 if (!memcg->use_hierarchy)
3971                         break;
3972         }
3973         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
3974
3975         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3976 }
3977
3978 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3979 {
3980         if (memcg->kmem_acct_activated) {
3981                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3982                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3983                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3984         }
3985         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
3986 }
3987 #else
3988 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3989 {
3990         return 0;
3991 }
3992
3993 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3994 {
3995 }
3996
3997 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3998 {
3999 }
4000 #endif
4001
4002 /*
4003  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4004  *
4005  * "cgroup.event_control" implementation.
4006  *
4007  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4008  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4009  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4010  *
4011  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4012  * possible.
4013  */
4014
4015 /*
4016  * Unregister event and free resources.
4017  *
4018  * Gets called from workqueue.
4019  */
4020 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4021 {
4022         struct mem_cgroup_event *event =
4023                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4024         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4025
4026         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4027
4028         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4029
4030         /* Notify userspace the event is going away. */
4031         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4032
4033         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4034         kfree(event);
4035         css_put(&memcg->css);
4036 }
4037
4038 /*
4039  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
4040  *
4041  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4042  */
4043 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
4044                             int sync, void *key)
4045 {
4046         struct mem_cgroup_event *event =
4047                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4048         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4049         unsigned long flags = (unsigned long)key;
4050
4051         if (flags & POLLHUP) {
4052                 /*
4053                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4054                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4055                  * for us.
4056                  *
4057                  * We can't race against event freeing since the other
4058                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4059                  * which we hold.
4060                  */
4061                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4062                 if (!list_empty(&event->list)) {
4063                         list_del_init(&event->list);
4064                         /*
4065                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4066                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4067                          */
4068                         schedule_work(&event->remove);
4069                 }
4070                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4071         }
4072
4073         return 0;
4074 }
4075
4076 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4077                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4078 {
4079         struct mem_cgroup_event *event =
4080                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4081
4082         event->wqh = wqh;
4083         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4084 }
4085
4086 /*
4087  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4088  *
4089  * Parse input and register new cgroup event handler.
4090  *
4091  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4092  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4093  */
4094 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4095                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4096 {
4097         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4098         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4099         struct mem_cgroup_event *event;
4100         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4101         unsigned int efd, cfd;
4102         struct fd efile;
4103         struct fd cfile;
4104         const char *name;
4105         char *endp;
4106         int ret;
4107
4108         buf = strstrip(buf);
4109
4110         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4111         if (*endp != ' ')
4112                 return -EINVAL;
4113         buf = endp + 1;
4114
4115         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4116         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4117                 return -EINVAL;
4118         buf = endp + 1;
4119
4120         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4121         if (!event)
4122                 return -ENOMEM;
4123
4124         event->memcg = memcg;
4125         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4126         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4127         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4128         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4129
4130         efile = fdget(efd);
4131         if (!efile.file) {
4132                 ret = -EBADF;
4133                 goto out_kfree;
4134         }
4135
4136         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4137         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4138                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4139                 goto out_put_efile;
4140         }
4141
4142         cfile = fdget(cfd);
4143         if (!cfile.file) {
4144                 ret = -EBADF;
4145                 goto out_put_eventfd;
4146         }
4147
4148         /* the process need read permission on control file */
4149         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4150         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4151         if (ret < 0)
4152                 goto out_put_cfile;
4153
4154         /*
4155          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4156          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4157          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4158          * is for compatibility anyway.
4159          *
4160          * DO NOT ADD NEW FILES.
4161          */
4162         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4163
4164         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4165                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4166                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4167         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4168                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4169                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4170         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4171                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4172                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4173         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4174                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4175                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4176         } else {
4177                 ret = -EINVAL;
4178                 goto out_put_cfile;
4179         }
4180
4181         /*
4182          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4183          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4184          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4185          */
4186         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4187                                                &memory_cgrp_subsys);
4188         ret = -EINVAL;
4189         if (IS_ERR(cfile_css))
4190                 goto out_put_cfile;
4191         if (cfile_css != css) {
4192                 css_put(cfile_css);
4193                 goto out_put_cfile;
4194         }
4195
4196         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4197         if (ret)
4198                 goto out_put_css;
4199
4200         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
4201
4202         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4203         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4204         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4205
4206         fdput(cfile);
4207         fdput(efile);
4208
4209         return nbytes;
4210
4211 out_put_css:
4212         css_put(css);
4213 out_put_cfile:
4214         fdput(cfile);
4215 out_put_eventfd:
4216         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4217 out_put_efile:
4218         fdput(efile);
4219 out_kfree:
4220         kfree(event);
4221
4222         return ret;
4223 }
4224
4225 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4226         {
4227                 .name = "usage_in_bytes",
4228                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4229                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4230         },
4231         {
4232                 .name = "max_usage_in_bytes",
4233                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4234                 .write = mem_cgroup_reset,
4235                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4236         },
4237         {
4238                 .name = "limit_in_bytes",
4239                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4240                 .write = mem_cgroup_write,
4241                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4242         },
4243         {
4244                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4245                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4246                 .write = mem_cgroup_write,
4247                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4248         },
4249         {
4250                 .name = "failcnt",
4251                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4252                 .write = mem_cgroup_reset,
4253                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4254         },
4255         {
4256                 .name = "stat",
4257                 .seq_show = memcg_stat_show,
4258         },
4259         {
4260                 .name = "force_empty",
4261                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4262         },
4263         {
4264                 .name = "use_hierarchy",
4265                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4266                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4267         },
4268         {
4269                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4270                 .write = memcg_write_event_control,
4271                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
4272                 .mode = S_IWUGO,
4273         },
4274         {
4275                 .name = "swappiness",
4276                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4277                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4278         },
4279         {
4280                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4281                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4282                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4283         },
4284         {
4285                 .name = "oom_control",
4286                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4287                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4288                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4289         },
4290         {
4291                 .name = "pressure_level",
4292         },
4293 #ifdef CONFIG_NUMA
4294         {
4295                 .name = "numa_stat",
4296                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4297         },
4298 #endif
4299 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4300         {
4301                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4302                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4303                 .write = mem_cgroup_write,
4304                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4305         },
4306         {
4307                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4308                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4309                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4310         },
4311         {
4312                 .name = "kmem.failcnt",
4313                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4314                 .write = mem_cgroup_reset,
4315                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4316         },
4317         {
4318                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4319                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4320                 .write = mem_cgroup_reset,
4321                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4322         },
4323 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4324         {
4325                 .name = "kmem.slabinfo",
4326                 .seq_start = slab_start,
4327                 .seq_next = slab_next,
4328                 .seq_stop = slab_stop,
4329                 .seq_show = memcg_slab_show,
4330         },
4331 #endif
4332 #endif
4333         { },    /* terminate */
4334 };
4335
4336 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4337 {
4338         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4339         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4340         int zone, tmp = node;
4341         /*
4342          * This routine is called against possible nodes.
4343          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4344          *
4345          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4346          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4347          *       function.
4348          */
4349         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4350                 tmp = -1;
4351         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4352         if (!pn)
4353                 return 1;
4354
4355         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4356                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4357                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4358                 mz->usage_in_excess = 0;
4359                 mz->on_tree = false;
4360                 mz->memcg = memcg;
4361         }
4362         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4363         return 0;
4364 }
4365
4366 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4367 {
4368         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4369 }
4370
4371 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4372 {
4373         struct mem_cgroup *memcg;
4374         size_t size;
4375
4376         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4377         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4378
4379         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4380         if (!memcg)
4381                 return NULL;
4382
4383         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4384         if (!memcg->stat)
4385                 goto out_free;
4386         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4387         return memcg;
4388
4389 out_free:
4390         kfree(memcg);
4391         return NULL;
4392 }
4393
4394 /*
4395  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4396  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4397  *
4398  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4399  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4400  * it goes down to 0.
4401  *
4402  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4403  */
4404
4405 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4406 {
4407         int node;
4408
4409         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4410
4411         for_each_node(node)
4412                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4413
4414         free_percpu(memcg->stat);
4415         kfree(memcg);
4416 }
4417
4418 /*
4419  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4420  */
4421 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4422 {
4423         if (!memcg->memory.parent)
4424                 return NULL;
4425         return mem_cgroup_from_counter(memcg->memory.parent, memory);
4426 }
4427 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4428
4429 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4430 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4431 {
4432         struct mem_cgroup *memcg;
4433         long error = -ENOMEM;
4434         int node;
4435
4436         memcg = mem_cgroup_alloc();
4437         if (!memcg)
4438                 return ERR_PTR(error);
4439
4440         for_each_node(node)
4441                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4442                         goto free_out;
4443
4444         /* root ? */
4445         if (parent_css == NULL) {
4446                 root_mem_cgroup = memcg;
4447                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4448                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4449                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4450                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4451                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4452         }
4453
4454         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4455         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4456         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4457         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4458         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4459         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4460         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4461         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4462 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4463         memcg->kmemcg_id = -1;
4464 #endif
4465
4466         return &memcg->css;
4467
4468 free_out:
4469         __mem_cgroup_free(memcg);
4470         return ERR_PTR(error);
4471 }
4472
4473 static int
4474 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4475 {
4476         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4477         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4478         int ret;
4479
4480         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4481                 return -ENOSPC;
4482
4483         if (!parent)
4484                 return 0;
4485
4486         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4487
4488         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4489         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4490         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4491
4492         if (parent->use_hierarchy) {
4493                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4494                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4495                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4496                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4497                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4498
4499                 /*
4500                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4501                  * core guarantees its existence.
4502                  */
4503         } else {
4504                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4505                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4506                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4507                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4508                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4509                 /*
4510                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4511                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4512                  * unfortunate state in our controller.
4513                  */
4514                 if (parent != root_mem_cgroup)
4515                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4516         }
4517         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4518
4519         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
4520         if (ret)
4521                 return ret;
4522
4523         /*
4524          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4525          * orders reading memcg->initialized against its callers
4526          * reading the memcg members.
4527          */
4528         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4529
4530         return 0;
4531 }
4532
4533 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4534 {
4535         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4536         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4537
4538         /*
4539          * Unregister events and notify userspace.
4540          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4541          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4542          */
4543         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4544         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4545                 list_del_init(&event->list);
4546                 schedule_work(&event->remove);
4547         }
4548         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4549
4550         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4551
4552         memcg_deactivate_kmem(memcg);
4553 }
4554
4555 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4556 {
4557         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4558
4559         memcg_destroy_kmem(memcg);
4560         __mem_cgroup_free(memcg);
4561 }
4562
4563 /**
4564  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4565  * @css: the target css
4566  *
4567  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4568  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4569  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4570  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4571  * made visible again.
4572  *
4573  * The current implementation only resets the essential configurations.
4574  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4575  */
4576 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4577 {
4578         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4579
4580         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4581         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4582         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4583         memcg->low = 0;
4584         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4585         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4586 }
4587
4588 #ifdef CONFIG_MMU
4589 /* Handlers for move charge at task migration. */
4590 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4591 {
4592         int ret;
4593
4594         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
4595         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
4596         if (!ret) {
4597                 mc.precharge += count;
4598                 return ret;
4599         }
4600         if (ret == -EINTR) {
4601                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
4602                 return ret;
4603         }
4604
4605         /* Try charges one by one with reclaim */
4606         while (count--) {
4607                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4608                 /*
4609                  * In case of failure, any residual charges against
4610                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
4611                  * later on.  However, cancel any charges that are
4612                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
4613                  */
4614                 if (ret == -EINTR)
4615                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
4616                 if (ret)
4617                         return ret;
4618                 mc.precharge++;
4619                 cond_resched();
4620         }
4621         return 0;
4622 }
4623
4624 /**
4625  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4626  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4627  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4628  * @ptent: the pte to be checked
4629  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4630  *
4631  * Returns
4632  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4633  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4634  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4635  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4636  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4637  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4638  *     in target->ent.
4639  *
4640  * Called with pte lock held.
4641  */
4642 union mc_target {
4643         struct page     *page;
4644         swp_entry_t     ent;
4645 };
4646
4647 enum mc_target_type {
4648         MC_TARGET_NONE = 0,
4649         MC_TARGET_PAGE,
4650         MC_TARGET_SWAP,
4651 };
4652
4653 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4654                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4655 {
4656         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4657
4658         if (!page || !page_mapped(page))
4659                 return NULL;
4660         if (PageAnon(page)) {
4661                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4662                         return NULL;
4663         } else {
4664                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4665                         return NULL;
4666         }
4667         if (!get_page_unless_zero(page))
4668                 return NULL;
4669
4670         return page;
4671 }
4672
4673 #ifdef CONFIG_SWAP
4674 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4675                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4676 {
4677         struct page *page = NULL;
4678         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4679
4680         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4681                 return NULL;
4682         /*
4683          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4684          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4685          */
4686         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4687         if (do_swap_account)
4688                 entry->val = ent.val;
4689
4690         return page;
4691 }
4692 #else
4693 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4694                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4695 {
4696         return NULL;
4697 }
4698 #endif
4699
4700 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4701                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4702 {
4703         struct page *page = NULL;
4704         struct address_space *mapping;
4705         pgoff_t pgoff;
4706
4707         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4708                 return NULL;
4709         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4710                 return NULL;
4711
4712         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4713         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4714
4715         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4716 #ifdef CONFIG_SWAP
4717         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4718         if (shmem_mapping(mapping)) {
4719                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4720                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4721                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4722                         if (do_swap_account)
4723                                 *entry = swp;
4724                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4725                 }
4726         } else
4727                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4728 #else
4729         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4730 #endif
4731         return page;
4732 }
4733
4734 /**
4735  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4736  * @page: the page
4737  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
4738  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4739  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4740  *
4741  * The caller must confirm following.
4742  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4743  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
4744  *
4745  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4746  * from old cgroup.
4747  */
4748 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4749                                    unsigned int nr_pages,
4750                                    struct mem_cgroup *from,
4751                                    struct mem_cgroup *to)
4752 {
4753         unsigned long flags;
4754         int ret;
4755
4756         VM_BUG_ON(from == to);
4757         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4758         /*
4759          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
4760          * will not handle this page. But page splitting can happen.
4761          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
4762          * hold it.
4763          */
4764         ret = -EBUSY;
4765         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
4766                 goto out;
4767
4768         /*
4769          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at page->mem_cgroup
4770          * of its source page while we change it: page migration takes
4771          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
4772          */
4773         if (!trylock_page(page))
4774                 goto out;
4775
4776         ret = -EINVAL;
4777         if (page->mem_cgroup != from)
4778                 goto out_unlock;
4779
4780         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4781
4782         if (!PageAnon(page) && page_mapped(page)) {
4783                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4784                                nr_pages);
4785                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4786                                nr_pages);
4787         }
4788
4789         if (PageWriteback(page)) {
4790                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4791                                nr_pages);
4792                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4793                                nr_pages);
4794         }
4795
4796         /*
4797          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4798          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4799          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4800          */
4801
4802         /* caller should have done css_get */
4803         page->mem_cgroup = to;
4804         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4805
4806         ret = 0;
4807
4808         local_irq_disable();
4809         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
4810         memcg_check_events(to, page);
4811         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
4812         memcg_check_events(from, page);
4813         local_irq_enable();
4814 out_unlock:
4815         unlock_page(page);
4816 out:
4817         return ret;
4818 }
4819
4820 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4821                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4822 {
4823         struct page *page = NULL;
4824         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4825         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4826
4827         if (pte_present(ptent))
4828                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4829         else if (is_swap_pte(ptent))
4830                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4831         else if (pte_none(ptent))
4832                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4833
4834         if (!page && !ent.val)
4835                 return ret;
4836         if (page) {
4837                 /*
4838                  * Do only loose check w/o serialization.
4839                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4840                  * not under LRU exclusion.
4841                  */
4842                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4843                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4844                         if (target)
4845                                 target->page = page;
4846                 }
4847                 if (!ret || !target)
4848                         put_page(page);
4849         }
4850         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4851         if (ent.val && !ret &&
4852             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4853                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4854                 if (target)
4855                         target->ent = ent;
4856         }
4857         return ret;
4858 }
4859
4860 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4861 /*
4862  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4863  * support them for now.
4864  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4865  */
4866 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4867                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4868 {
4869         struct page *page = NULL;
4870         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4871
4872         page = pmd_page(pmd);
4873         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4874         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4875                 return ret;
4876         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4877                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4878                 if (target) {
4879                         get_page(page);
4880                         target->page = page;
4881                 }
4882         }
4883         return ret;
4884 }
4885 #else
4886 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4887                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4888 {
4889         return MC_TARGET_NONE;
4890 }
4891 #endif
4892
4893 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4894                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4895                                         struct mm_walk *walk)
4896 {
4897         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4898         pte_t *pte;
4899         spinlock_t *ptl;
4900
4901         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
4902                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4903                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4904                 spin_unlock(ptl);
4905                 return 0;
4906         }
4907
4908         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4909                 return 0;
4910         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4911         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4912                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4913                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4914         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4915         cond_resched();
4916
4917         return 0;
4918 }
4919
4920 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4921 {
4922         unsigned long precharge;
4923
4924         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4925                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4926                 .mm = mm,
4927         };
4928         down_read(&mm->mmap_sem);
4929         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4930         up_read(&mm->mmap_sem);
4931
4932         precharge = mc.precharge;
4933         mc.precharge = 0;
4934
4935         return precharge;
4936 }
4937
4938 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4939 {
4940         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4941
4942         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4943         mc.moving_task = current;
4944         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4945 }
4946
4947 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4948 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4949 {
4950         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4951         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4952
4953         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4954         if (mc.precharge) {
4955                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4956                 mc.precharge = 0;
4957         }
4958         /*
4959          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4960          * we must uncharge here.
4961          */
4962         if (mc.moved_charge) {
4963                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4964                 mc.moved_charge = 0;
4965         }
4966         /* we must fixup refcnts and charges */
4967         if (mc.moved_swap) {
4968                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4969                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4970                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4971
4972                 /*
4973                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4974                  * should uncharge to->memory.
4975                  */
4976                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4977                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4978
4979                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
4980
4981                 /* we've already done css_get(mc.to) */
4982                 mc.moved_swap = 0;
4983         }
4984         memcg_oom_recover(from);
4985         memcg_oom_recover(to);
4986         wake_up_all(&mc.waitq);
4987 }
4988
4989 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4990 {
4991         /*
4992          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4993          * task migration.
4994          */
4995         mc.moving_task = NULL;
4996         __mem_cgroup_clear_mc();
4997         spin_lock(&mc.lock);
4998         mc.from = NULL;
4999         mc.to = NULL;
5000         spin_unlock(&mc.lock);
5001 }
5002
5003 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5004                                  struct cgroup_taskset *tset)
5005 {
5006         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5007         int ret = 0;
5008         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5009         unsigned long move_flags;
5010
5011         /*
5012          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5013          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5014          * So we need to save it, and keep it going.
5015          */
5016         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5017         if (move_flags) {
5018                 struct mm_struct *mm;
5019                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5020
5021                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5022
5023                 mm = get_task_mm(p);
5024                 if (!mm)
5025                         return 0;
5026                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5027                 if (mm->owner == p) {
5028                         VM_BUG_ON(mc.from);
5029                         VM_BUG_ON(mc.to);
5030                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5031                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5032                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5033
5034                         spin_lock(&mc.lock);
5035                         mc.from = from;
5036                         mc.to = memcg;
5037                         mc.flags = move_flags;
5038                         spin_unlock(&mc.lock);
5039                         /* We set mc.moving_task later */
5040
5041                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5042                         if (ret)
5043                                 mem_cgroup_clear_mc();
5044                 }
5045                 mmput(mm);
5046         }
5047         return ret;
5048 }
5049
5050 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5051                                      struct cgroup_taskset *tset)
5052 {
5053         if (mc.to)
5054                 mem_cgroup_clear_mc();
5055 }
5056
5057 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5058                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5059                                 struct mm_walk *walk)
5060 {
5061         int ret = 0;
5062         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5063         pte_t *pte;
5064         spinlock_t *ptl;
5065         enum mc_target_type target_type;
5066         union mc_target target;
5067         struct page *page;
5068
5069         /*
5070          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5071          * happens because:
5072          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5073          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5074          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5075          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5076          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5077          *    part of thp split is not executed yet.
5078          */
5079         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5080                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5081                         spin_unlock(ptl);
5082                         return 0;
5083                 }
5084                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5085                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5086                         page = target.page;
5087                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5088                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5089                                                              mc.from, mc.to)) {
5090                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5091                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5092                                 }
5093                                 putback_lru_page(page);
5094                         }
5095                         put_page(page);
5096                 }
5097                 spin_unlock(ptl);
5098                 return 0;
5099         }
5100
5101         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5102                 return 0;
5103 retry:
5104         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5105         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5106                 pte_t ptent = *(pte++);
5107                 swp_entry_t ent;
5108
5109                 if (!mc.precharge)
5110                         break;
5111
5112                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5113                 case MC_TARGET_PAGE:
5114                         page = target.page;
5115                         if (isolate_lru_page(page))
5116                                 goto put;
5117                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, mc.from, mc.to)) {
5118                                 mc.precharge--;
5119                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5120                                 mc.moved_charge++;
5121                         }
5122                         putback_lru_page(page);
5123 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5124                         put_page(page);
5125                         break;
5126                 case MC_TARGET_SWAP:
5127                         ent = target.ent;
5128                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5129                                 mc.precharge--;
5130                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5131                                 mc.moved_swap++;
5132                         }
5133                         break;
5134                 default:
5135                         break;
5136                 }
5137         }
5138         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5139         cond_resched();
5140
5141         if (addr != end) {
5142                 /*
5143                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5144                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5145                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5146                  * phase.
5147                  */
5148                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5149                 if (!ret)
5150                         goto retry;
5151         }
5152
5153         return ret;
5154 }
5155
5156 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5157 {
5158         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5159                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5160                 .mm = mm,
5161         };
5162
5163         lru_add_drain_all();
5164         /*
5165          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
5166          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
5167          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
5168          */
5169         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5170         synchronize_rcu();
5171 retry:
5172         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5173                 /*
5174                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5175                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5176                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5177                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5178                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5179                  */
5180                 __mem_cgroup_clear_mc();
5181                 cond_resched();
5182                 goto retry;
5183         }
5184         /*
5185          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5186          * additional charge, the page walk just aborts.
5187          */
5188         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5189         up_read(&mm->mmap_sem);
5190         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5191 }
5192
5193 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5194                                  struct cgroup_taskset *tset)
5195 {
5196         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5197         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5198
5199         if (mm) {
5200                 if (mc.to)
5201                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5202                 mmput(mm);
5203         }
5204         if (mc.to)
5205                 mem_cgroup_clear_mc();
5206 }
5207 #else   /* !CONFIG_MMU */
5208 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5209                                  struct cgroup_taskset *tset)
5210 {
5211         return 0;
5212 }
5213 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5214                                      struct cgroup_taskset *tset)
5215 {
5216 }
5217 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5218                                  struct cgroup_taskset *tset)
5219 {
5220 }
5221 #endif
5222
5223 /*
5224  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5225  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5226  * attempt.
5227  */
5228 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5229 {
5230         /*
5231          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5232          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5233          * on for the root memcg is enough.
5234          */
5235         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
5236                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5237         else
5238                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5239 }
5240
5241 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5242                                struct cftype *cft)
5243 {
5244         return mem_cgroup_usage(mem_cgroup_from_css(css), false);
5245 }
5246
5247 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5248 {
5249         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5250         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5251
5252         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5253                 seq_puts(m, "max\n");
5254         else
5255                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5256
5257         return 0;
5258 }
5259
5260 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5261                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5262 {
5263         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5264         unsigned long low;
5265         int err;
5266
5267         buf = strstrip(buf);
5268         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5269         if (err)
5270                 return err;
5271
5272         memcg->low = low;
5273
5274         return nbytes;
5275 }
5276
5277 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5278 {
5279         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5280         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5281
5282         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5283                 seq_puts(m, "max\n");
5284         else
5285                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5286
5287         return 0;
5288 }
5289
5290 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5291                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5292 {
5293         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5294         unsigned long high;
5295         int err;
5296
5297         buf = strstrip(buf);
5298         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5299         if (err)
5300                 return err;
5301
5302         memcg->high = high;
5303
5304         return nbytes;
5305 }
5306
5307 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5308 {
5309         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5310         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5311
5312         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5313                 seq_puts(m, "max\n");
5314         else
5315                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5316
5317         return 0;
5318 }
5319
5320 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5321                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5322 {
5323         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5324         unsigned long max;
5325         int err;
5326
5327         buf = strstrip(buf);
5328         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5329         if (err)
5330                 return err;
5331
5332         err = mem_cgroup_resize_limit(memcg, max);
5333         if (err)
5334                 return err;
5335
5336         return nbytes;
5337 }
5338
5339 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5340 {
5341         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5342
5343         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5344         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5345         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5346         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5347
5348         return 0;
5349 }
5350
5351 static struct cftype memory_files[] = {
5352         {
5353                 .name = "current",
5354                 .read_u64 = memory_current_read,
5355         },
5356         {
5357                 .name = "low",
5358                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5359                 .seq_show = memory_low_show,
5360                 .write = memory_low_write,
5361         },
5362         {
5363                 .name = "high",
5364                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5365                 .seq_show = memory_high_show,
5366                 .write = memory_high_write,
5367         },
5368         {
5369                 .name = "max",
5370                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5371                 .seq_show = memory_max_show,
5372                 .write = memory_max_write,
5373         },
5374         {
5375                 .name = "events",
5376                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5377                 .seq_show = memory_events_show,
5378         },
5379         { }     /* terminate */
5380 };
5381
5382 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5383         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5384         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5385         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5386         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5387         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5388         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5389         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5390         .attach = mem_cgroup_move_task,
5391         .bind = mem_cgroup_bind,
5392         .dfl_cftypes = memory_files,
5393         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5394         .early_init = 0,
5395 };
5396
5397 /**
5398  * mem_cgroup_events - count memory events against a cgroup
5399  * @memcg: the memory cgroup
5400  * @idx: the event index
5401  * @nr: the number of events to account for
5402  */
5403 void mem_cgroup_events(struct mem_cgroup *memcg,
5404                        enum mem_cgroup_events_index idx,
5405                        unsigned int nr)
5406 {
5407         this_cpu_add(memcg->stat->events[idx], nr);
5408 }
5409
5410 /**
5411  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5412  * @root: the highest ancestor to consider
5413  * @memcg: the memory cgroup to check
5414  *
5415  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5416  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5417  */
5418 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5419 {
5420         if (mem_cgroup_disabled())
5421                 return false;
5422
5423         /*
5424          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5425          * it's never low when looked at directly, and it is not
5426          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5427          */
5428
5429         if (memcg == root_mem_cgroup)
5430                 return false;
5431
5432         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5433                 return false;
5434
5435         while (memcg != root) {
5436                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5437
5438                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5439                         break;
5440
5441                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5442                         return false;
5443         }
5444         return true;
5445 }
5446
5447 /**
5448  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5449  * @page: page to charge
5450  * @mm: mm context of the victim
5451  * @gfp_mask: reclaim mode
5452  * @memcgp: charged memcg return
5453  *
5454  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5455  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5456  *
5457  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5458  * Otherwise, an error code is returned.
5459  *
5460  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5461  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5462  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5463  */
5464 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5465                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
5466 {
5467         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5468         unsigned int nr_pages = 1;
5469         int ret = 0;
5470
5471         if (mem_cgroup_disabled())
5472                 goto out;
5473
5474         if (PageSwapCache(page)) {
5475                 /*
5476                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5477                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5478                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5479                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5480                  * in turn serializes uncharging.
5481                  */
5482                 if (page->mem_cgroup)
5483                         goto out;
5484         }
5485
5486         if (PageTransHuge(page)) {
5487                 nr_pages <<= compound_order(page);
5488                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5489         }
5490
5491         if (do_swap_account && PageSwapCache(page))
5492                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
5493         if (!memcg)
5494                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5495
5496         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5497
5498         css_put(&memcg->css);
5499
5500         if (ret == -EINTR) {
5501                 memcg = root_mem_cgroup;
5502                 ret = 0;
5503         }
5504 out:
5505         *memcgp = memcg;
5506         return ret;
5507 }
5508
5509 /**
5510  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5511  * @page: page to charge
5512  * @memcg: memcg to charge the page to
5513  * @lrucare: page might be on LRU already
5514  *
5515  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5516  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5517  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5518  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5519  *
5520  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5521  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5522  *
5523  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5524  */
5525 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5526                               bool lrucare)
5527 {
5528         unsigned int nr_pages = 1;
5529
5530         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5531         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5532
5533         if (mem_cgroup_disabled())
5534                 return;
5535         /*
5536          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5537          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5538          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5539          */
5540         if (!memcg)
5541                 return;
5542
5543         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5544
5545         if (PageTransHuge(page)) {
5546                 nr_pages <<= compound_order(page);
5547                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5548         }
5549
5550         local_irq_disable();
5551         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
5552         memcg_check_events(memcg, page);
5553         local_irq_enable();
5554
5555         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
5556                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5557                 /*
5558                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5559                  * let's not wait for it.  The page already received a
5560                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5561                  */
5562                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5563         }
5564 }
5565
5566 /**
5567  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5568  * @page: page to charge
5569  * @memcg: memcg to charge the page to
5570  *
5571  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5572  */
5573 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
5574 {
5575         unsigned int nr_pages = 1;
5576
5577         if (mem_cgroup_disabled())
5578                 return;
5579         /*
5580          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5581          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5582          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5583          */
5584         if (!memcg)
5585                 return;
5586
5587         if (PageTransHuge(page)) {
5588                 nr_pages <<= compound_order(page);
5589                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5590         }
5591
5592         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5593 }
5594
5595 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5596                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5597                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5598 {
5599         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5600         unsigned long flags;
5601
5602         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5603                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5604                 if (do_swap_account)
5605                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5606                 memcg_oom_recover(memcg);
5607         }
5608
5609         local_irq_save(flags);
5610         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5611         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5612         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5613         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5614         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5615         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5616         local_irq_restore(flags);
5617
5618         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5619                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5620 }
5621
5622 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5623 {
5624         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5625         unsigned long nr_anon = 0;
5626         unsigned long nr_file = 0;
5627         unsigned long nr_huge = 0;
5628         unsigned long pgpgout = 0;
5629         struct list_head *next;
5630         struct page *page;
5631
5632         next = page_list->next;
5633         do {
5634                 unsigned int nr_pages = 1;
5635
5636                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5637                 next = page->lru.next;
5638
5639                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5640                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5641
5642                 if (!page->mem_cgroup)
5643                         continue;
5644
5645                 /*
5646                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5647                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5648                  * exclusive access to the page.
5649                  */
5650
5651                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5652                         if (memcg) {
5653                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5654                                                nr_huge, page);
5655                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5656                         }
5657                         memcg = page->mem_cgroup;
5658                 }
5659
5660                 if (PageTransHuge(page)) {
5661                         nr_pages <<= compound_order(page);
5662                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5663                         nr_huge += nr_pages;
5664                 }
5665
5666                 if (PageAnon(page))
5667                         nr_anon += nr_pages;
5668                 else
5669                         nr_file += nr_pages;
5670
5671                 page->mem_cgroup = NULL;
5672
5673                 pgpgout++;
5674         } while (next != page_list);
5675
5676         if (memcg)
5677                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5678                                nr_huge, page);
5679 }
5680
5681 /**
5682  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5683  * @page: page to uncharge
5684  *
5685  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5686  * mem_cgroup_commit_charge().
5687  */
5688 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5689 {
5690         if (mem_cgroup_disabled())
5691                 return;
5692
5693         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5694         if (!page->mem_cgroup)
5695                 return;
5696
5697         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5698         uncharge_list(&page->lru);
5699 }
5700
5701 /**
5702  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5703  * @page_list: list of pages to uncharge
5704  *
5705  * Uncharge a list of pages previously charged with
5706  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5707  */
5708 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5709 {
5710         if (mem_cgroup_disabled())
5711                 return;
5712
5713         if (!list_empty(page_list))
5714                 uncharge_list(page_list);
5715 }
5716
5717 /**
5718  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
5719  * @oldpage: currently charged page
5720  * @newpage: page to transfer the charge to
5721  * @lrucare: either or both pages might be on the LRU already
5722  *
5723  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5724  *
5725  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5726  */
5727 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
5728                         bool lrucare)
5729 {
5730         struct mem_cgroup *memcg;
5731         int isolated;
5732
5733         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5734         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5735         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
5736         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
5737         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5738         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5739                        newpage);
5740
5741         if (mem_cgroup_disabled())
5742                 return;
5743
5744         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5745         if (newpage->mem_cgroup)
5746                 return;
5747
5748         /*
5749          * Swapcache readahead pages can get migrated before being
5750          * charged, and migration from compaction can happen to an
5751          * uncharged page when the PFN walker finds a page that
5752          * reclaim just put back on the LRU but has not released yet.
5753          */
5754         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5755         if (!memcg)
5756                 return;
5757
5758         if (lrucare)
5759                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
5760
5761         oldpage->mem_cgroup = NULL;
5762
5763         if (lrucare)
5764                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
5765
5766         commit_charge(newpage, memcg, lrucare);
5767 }
5768
5769 /*
5770  * subsys_initcall() for memory controller.
5771  *
5772  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5773  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5774  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5775  * be initialized from here.
5776  */
5777 static int __init mem_cgroup_init(void)
5778 {
5779         int cpu, node;
5780
5781         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5782
5783         for_each_possible_cpu(cpu)
5784                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5785                           drain_local_stock);
5786
5787         for_each_node(node) {
5788                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5789                 int zone;
5790
5791                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5792                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5793
5794                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5795                         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5796
5797                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5798                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5799                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5800                 }
5801                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5802         }
5803
5804         return 0;
5805 }
5806 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5807
5808 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5809 /**
5810  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5811  * @page: page whose memsw charge to transfer
5812  * @entry: swap entry to move the charge to
5813  *
5814  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5815  */
5816 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5817 {
5818         struct mem_cgroup *memcg;
5819         unsigned short oldid;
5820
5821         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5822         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5823
5824         if (!do_swap_account)
5825                 return;
5826
5827         memcg = page->mem_cgroup;
5828
5829         /* Readahead page, never charged */
5830         if (!memcg)
5831                 return;
5832
5833         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5834         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5835         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5836
5837         page->mem_cgroup = NULL;
5838
5839         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5840                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5841
5842         /* Caller disabled preemption with mapping->tree_lock */
5843         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -1);
5844         memcg_check_events(memcg, page);
5845 }
5846
5847 /**
5848  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5849  * @entry: swap entry to uncharge
5850  *
5851  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5852  */
5853 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5854 {
5855         struct mem_cgroup *memcg;
5856         unsigned short id;
5857
5858         if (!do_swap_account)
5859                 return;
5860
5861         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5862         rcu_read_lock();
5863         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5864         if (memcg) {
5865                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5866                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5867                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5868                 css_put(&memcg->css);
5869         }
5870         rcu_read_unlock();
5871 }
5872
5873 /* for remember boot option*/
5874 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5875 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5876 #else
5877 static int really_do_swap_account __initdata;
5878 #endif
5879
5880 static int __init enable_swap_account(char *s)
5881 {
5882         if (!strcmp(s, "1"))
5883                 really_do_swap_account = 1;
5884         else if (!strcmp(s, "0"))
5885                 really_do_swap_account = 0;
5886         return 1;
5887 }
5888 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5889
5890 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
5891         {
5892                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
5893                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
5894                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5895         },
5896         {
5897                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
5898                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
5899                 .write = mem_cgroup_reset,
5900                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5901         },
5902         {
5903                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
5904                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
5905                 .write = mem_cgroup_write,
5906                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5907         },
5908         {
5909                 .name = "memsw.failcnt",
5910                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
5911                 .write = mem_cgroup_reset,
5912                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5913         },
5914         { },    /* terminate */
5915 };
5916
5917 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
5918 {
5919         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5920                 do_swap_account = 1;
5921                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5922                                                   memsw_cgroup_files));
5923         }
5924         return 0;
5925 }
5926 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
5927
5928 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */