e5dcebd71dfb05cf960d79b575d29e39961aed2e
[cascardo/linux.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/page_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include "internal.h"
60 #include <net/sock.h>
61 #include <net/ip.h>
62 #include <net/tcp_memcontrol.h>
63 #include "slab.h"
64
65 #include <asm/uaccess.h>
66
67 #include <trace/events/vmscan.h>
68
69 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
70 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
71
72 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
73 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
76 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
77 int do_swap_account __read_mostly;
78
79 /* for remember boot option*/
80 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
81 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
82 #else
83 static int really_do_swap_account __initdata;
84 #endif
85
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90
91 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
92         "cache",
93         "rss",
94         "rss_huge",
95         "mapped_file",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 enum mem_cgroup_events_index {
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
106 };
107
108 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
109         "pgpgin",
110         "pgpgout",
111         "pgfault",
112         "pgmajfault",
113 };
114
115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
116         "inactive_anon",
117         "active_anon",
118         "inactive_file",
119         "active_file",
120         "unevictable",
121 };
122
123 /*
124  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
125  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
126  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
127  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
128  */
129 enum mem_cgroup_events_target {
130         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
131         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
132         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
133         MEM_CGROUP_NTARGETS,
134 };
135 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
136 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
137 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
138
139 struct mem_cgroup_stat_cpu {
140         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
141         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
142         unsigned long nr_page_events;
143         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
144 };
145
146 struct reclaim_iter {
147         struct mem_cgroup *position;
148         /* scan generation, increased every round-trip */
149         unsigned int generation;
150 };
151
152 /*
153  * per-zone information in memory controller.
154  */
155 struct mem_cgroup_per_zone {
156         struct lruvec           lruvec;
157         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
158
159         struct reclaim_iter     iter[DEF_PRIORITY + 1];
160
161         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
162         unsigned long           usage_in_excess;/* Set to the value by which */
163                                                 /* the soft limit is exceeded*/
164         bool                    on_tree;
165         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
166                                                 /* use container_of        */
167 };
168
169 struct mem_cgroup_per_node {
170         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
171 };
172
173 /*
174  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
175  * their hierarchy representation
176  */
177
178 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
179         struct rb_root rb_root;
180         spinlock_t lock;
181 };
182
183 struct mem_cgroup_tree_per_node {
184         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
185 };
186
187 struct mem_cgroup_tree {
188         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
189 };
190
191 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
192
193 struct mem_cgroup_threshold {
194         struct eventfd_ctx *eventfd;
195         unsigned long threshold;
196 };
197
198 /* For threshold */
199 struct mem_cgroup_threshold_ary {
200         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
201         int current_threshold;
202         /* Size of entries[] */
203         unsigned int size;
204         /* Array of thresholds */
205         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
206 };
207
208 struct mem_cgroup_thresholds {
209         /* Primary thresholds array */
210         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
211         /*
212          * Spare threshold array.
213          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
214          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
215          */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
217 };
218
219 /* for OOM */
220 struct mem_cgroup_eventfd_list {
221         struct list_head list;
222         struct eventfd_ctx *eventfd;
223 };
224
225 /*
226  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
227  */
228 struct mem_cgroup_event {
229         /*
230          * memcg which the event belongs to.
231          */
232         struct mem_cgroup *memcg;
233         /*
234          * eventfd to signal userspace about the event.
235          */
236         struct eventfd_ctx *eventfd;
237         /*
238          * Each of these stored in a list by the cgroup.
239          */
240         struct list_head list;
241         /*
242          * register_event() callback will be used to add new userspace
243          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
244          * on eventfd to send notification to userspace.
245          */
246         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
247                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
248         /*
249          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
250          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
251          * if you want provide notification functionality.
252          */
253         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
254                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
255         /*
256          * All fields below needed to unregister event when
257          * userspace closes eventfd.
258          */
259         poll_table pt;
260         wait_queue_head_t *wqh;
261         wait_queue_t wait;
262         struct work_struct remove;
263 };
264
265 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
266 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
267
268 /*
269  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
270  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
271  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
272  * to help the administrator determine what knobs to tune.
273  *
274  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
275  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
276  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
277  * a feature that will be implemented much later in the future.
278  */
279 struct mem_cgroup {
280         struct cgroup_subsys_state css;
281
282         /* Accounted resources */
283         struct page_counter memory;
284         struct page_counter memsw;
285         struct page_counter kmem;
286
287         unsigned long soft_limit;
288
289         /* vmpressure notifications */
290         struct vmpressure vmpressure;
291
292         /* css_online() has been completed */
293         int initialized;
294
295         /*
296          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
297          */
298         bool use_hierarchy;
299         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
300
301         bool            oom_lock;
302         atomic_t        under_oom;
303         atomic_t        oom_wakeups;
304
305         int     swappiness;
306         /* OOM-Killer disable */
307         int             oom_kill_disable;
308
309         /* protect arrays of thresholds */
310         struct mutex thresholds_lock;
311
312         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
313         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
314
315         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
316         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
317
318         /* For oom notifier event fd */
319         struct list_head oom_notify;
320
321         /*
322          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
323          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
324          */
325         unsigned long move_charge_at_immigrate;
326         /*
327          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
328          */
329         atomic_t        moving_account;
330         /* taken only while moving_account > 0 */
331         spinlock_t      move_lock;
332         /*
333          * percpu counter.
334          */
335         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
336         /*
337          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
338          * See mem_cgroup_read_stat().
339          */
340         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
341         spinlock_t pcp_counter_lock;
342
343 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
344         struct cg_proto tcp_mem;
345 #endif
346 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
347         /* analogous to slab_common's slab_caches list, but per-memcg;
348          * protected by memcg_slab_mutex */
349         struct list_head memcg_slab_caches;
350         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
351         int kmemcg_id;
352 #endif
353
354         int last_scanned_node;
355 #if MAX_NUMNODES > 1
356         nodemask_t      scan_nodes;
357         atomic_t        numainfo_events;
358         atomic_t        numainfo_updating;
359 #endif
360
361         /* List of events which userspace want to receive */
362         struct list_head event_list;
363         spinlock_t event_list_lock;
364
365         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
366         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
367 };
368
369 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
370 enum {
371         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
372 };
373
374 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
375 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
376 {
377         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
378 }
379
380 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
381 {
382         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
383 }
384
385 #endif
386
387 /* Stuffs for move charges at task migration. */
388 /*
389  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
390  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
391  */
392 enum move_type {
393         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
394         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
395         NR_MOVE_TYPE,
396 };
397
398 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
399 static struct move_charge_struct {
400         spinlock_t        lock; /* for from, to */
401         struct mem_cgroup *from;
402         struct mem_cgroup *to;
403         unsigned long immigrate_flags;
404         unsigned long precharge;
405         unsigned long moved_charge;
406         unsigned long moved_swap;
407         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
408         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
409 } mc = {
410         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
411         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
412 };
413
414 static bool move_anon(void)
415 {
416         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
417 }
418
419 static bool move_file(void)
420 {
421         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
422 }
423
424 /*
425  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
426  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
427  */
428 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
429 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
430
431 enum charge_type {
432         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
433         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
434         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
435         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
436         NR_CHARGE_TYPE,
437 };
438
439 /* for encoding cft->private value on file */
440 enum res_type {
441         _MEM,
442         _MEMSWAP,
443         _OOM_TYPE,
444         _KMEM,
445 };
446
447 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
448 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
449 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
450 /* Used for OOM nofiier */
451 #define OOM_CONTROL             (0)
452
453 /*
454  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
455  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
456  * appearing has to hold it as well.
457  */
458 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
459
460 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
461 {
462         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
463 }
464
465 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
466 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
467 {
468         if (!memcg)
469                 memcg = root_mem_cgroup;
470         return &memcg->vmpressure;
471 }
472
473 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
474 {
475         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
476 }
477
478 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
479 {
480         return (memcg == root_mem_cgroup);
481 }
482
483 /*
484  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
485  * an unsigned short.
486  */
487 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
488
489 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
490 {
491         return memcg->css.id;
492 }
493
494 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
495 {
496         struct cgroup_subsys_state *css;
497
498         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
499         return mem_cgroup_from_css(css);
500 }
501
502 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
503 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
504
505 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
506 {
507         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
508                 struct mem_cgroup *memcg;
509                 struct cg_proto *cg_proto;
510
511                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
512
513                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
514                  * filled. It won't however, necessarily happen from
515                  * process context. So the test for root memcg given
516                  * the current task's memcg won't help us in this case.
517                  *
518                  * Respecting the original socket's memcg is a better
519                  * decision in this case.
520                  */
521                 if (sk->sk_cgrp) {
522                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
523                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
524                         return;
525                 }
526
527                 rcu_read_lock();
528                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
529                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
530                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
531                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
532                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
533                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
534                 }
535                 rcu_read_unlock();
536         }
537 }
538 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
539
540 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
541 {
542         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
543                 struct mem_cgroup *memcg;
544                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
545                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
546                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
547         }
548 }
549
550 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
551 {
552         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
553                 return NULL;
554
555         return &memcg->tcp_mem;
556 }
557 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
558
559 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
560 {
561         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
562                 return;
563         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
564 }
565 #else
566 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
567 {
568 }
569 #endif
570
571 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
572 /*
573  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
574  * The main reason for not using cgroup id for this:
575  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
576  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
577  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
578  *  200 entry array for that.
579  *
580  * The current size of the caches array is stored in
581  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
582  * increase it.
583  */
584 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
585 int memcg_limited_groups_array_size;
586
587 /*
588  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
589  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
590  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
591  * tunable, but that is strictly not necessary.
592  *
593  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
594  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
595  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
596  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
597  * increase ours as well if it increases.
598  */
599 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
600 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
601
602 /*
603  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
604  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
605  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
606  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
607  */
608 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
609 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
610
611 static void memcg_free_cache_id(int id);
612
613 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
614 {
615         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
616                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
617                 memcg_free_cache_id(memcg->kmemcg_id);
618         }
619         /*
620          * This check can't live in kmem destruction function,
621          * since the charges will outlive the cgroup
622          */
623         WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
624 }
625 #else
626 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
627 {
628 }
629 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
630
631 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
632 {
633         disarm_sock_keys(memcg);
634         disarm_kmem_keys(memcg);
635 }
636
637 static struct mem_cgroup_per_zone *
638 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
639 {
640         int nid = zone_to_nid(zone);
641         int zid = zone_idx(zone);
642
643         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
644 }
645
646 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
647 {
648         return &memcg->css;
649 }
650
651 static struct mem_cgroup_per_zone *
652 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
653 {
654         int nid = page_to_nid(page);
655         int zid = page_zonenum(page);
656
657         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
658 }
659
660 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
661 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
662 {
663         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
664 }
665
666 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
667 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
668 {
669         int nid = page_to_nid(page);
670         int zid = page_zonenum(page);
671
672         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
673 }
674
675 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
676                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
677                                          unsigned long new_usage_in_excess)
678 {
679         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
680         struct rb_node *parent = NULL;
681         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
682
683         if (mz->on_tree)
684                 return;
685
686         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
687         if (!mz->usage_in_excess)
688                 return;
689         while (*p) {
690                 parent = *p;
691                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
692                                         tree_node);
693                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
694                         p = &(*p)->rb_left;
695                 /*
696                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
697                  * limit by the same amount
698                  */
699                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
700                         p = &(*p)->rb_right;
701         }
702         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
703         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
704         mz->on_tree = true;
705 }
706
707 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
708                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
709 {
710         if (!mz->on_tree)
711                 return;
712         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
713         mz->on_tree = false;
714 }
715
716 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
717                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
718 {
719         unsigned long flags;
720
721         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
722         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
723         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
724 }
725
726 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
727 {
728         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
729         unsigned long soft_limit = ACCESS_ONCE(memcg->soft_limit);
730         unsigned long excess = 0;
731
732         if (nr_pages > soft_limit)
733                 excess = nr_pages - soft_limit;
734
735         return excess;
736 }
737
738 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
739 {
740         unsigned long excess;
741         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
742         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
743
744         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
745         /*
746          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
747          * because their event counter is not touched.
748          */
749         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
750                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
751                 excess = soft_limit_excess(memcg);
752                 /*
753                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
754                  * mem is over its softlimit.
755                  */
756                 if (excess || mz->on_tree) {
757                         unsigned long flags;
758
759                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
760                         /* if on-tree, remove it */
761                         if (mz->on_tree)
762                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
763                         /*
764                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
765                          * If excess is 0, no tree ops.
766                          */
767                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
768                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
769                 }
770         }
771 }
772
773 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
774 {
775         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
776         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
777         int nid, zid;
778
779         for_each_node(nid) {
780                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
781                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
782                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
783                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
784                 }
785         }
786 }
787
788 static struct mem_cgroup_per_zone *
789 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
790 {
791         struct rb_node *rightmost = NULL;
792         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
793
794 retry:
795         mz = NULL;
796         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
797         if (!rightmost)
798                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
799
800         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
801         /*
802          * Remove the node now but someone else can add it back,
803          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
804          * position in the tree.
805          */
806         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
807         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
808             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
809                 goto retry;
810 done:
811         return mz;
812 }
813
814 static struct mem_cgroup_per_zone *
815 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
816 {
817         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
818
819         spin_lock_irq(&mctz->lock);
820         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
821         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
822         return mz;
823 }
824
825 /*
826  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
827  *
828  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
829  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
830  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
831  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
832  *
833  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
834  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
835  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
836  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
837  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
838  *
839  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
840  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
841  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
842  * implemented.
843  */
844 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
845                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
846 {
847         long val = 0;
848         int cpu;
849
850         get_online_cpus();
851         for_each_online_cpu(cpu)
852                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
853 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
854         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
855         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
856         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
857 #endif
858         put_online_cpus();
859         return val;
860 }
861
862 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
863                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
864 {
865         unsigned long val = 0;
866         int cpu;
867
868         get_online_cpus();
869         for_each_online_cpu(cpu)
870                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
871 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
872         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
873         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
874         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
875 #endif
876         put_online_cpus();
877         return val;
878 }
879
880 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
881                                          struct page *page,
882                                          int nr_pages)
883 {
884         /*
885          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
886          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
887          */
888         if (PageAnon(page))
889                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
890                                 nr_pages);
891         else
892                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
893                                 nr_pages);
894
895         if (PageTransHuge(page))
896                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
897                                 nr_pages);
898
899         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
900         if (nr_pages > 0)
901                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
902         else {
903                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
904                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
905         }
906
907         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
908 }
909
910 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
911 {
912         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
913
914         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
915         return mz->lru_size[lru];
916 }
917
918 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
919                                                   int nid,
920                                                   unsigned int lru_mask)
921 {
922         unsigned long nr = 0;
923         int zid;
924
925         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
926
927         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
928                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
929                 enum lru_list lru;
930
931                 for_each_lru(lru) {
932                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
933                                 continue;
934                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
935                         nr += mz->lru_size[lru];
936                 }
937         }
938         return nr;
939 }
940
941 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
942                         unsigned int lru_mask)
943 {
944         unsigned long nr = 0;
945         int nid;
946
947         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
948                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
949         return nr;
950 }
951
952 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
953                                        enum mem_cgroup_events_target target)
954 {
955         unsigned long val, next;
956
957         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
958         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
959         /* from time_after() in jiffies.h */
960         if ((long)next - (long)val < 0) {
961                 switch (target) {
962                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
963                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
964                         break;
965                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
966                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
967                         break;
968                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
969                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
970                         break;
971                 default:
972                         break;
973                 }
974                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
975                 return true;
976         }
977         return false;
978 }
979
980 /*
981  * Check events in order.
982  *
983  */
984 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
985 {
986         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
987         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
988                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
989                 bool do_softlimit;
990                 bool do_numainfo __maybe_unused;
991
992                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
993                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
994 #if MAX_NUMNODES > 1
995                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
996                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
997 #endif
998                 mem_cgroup_threshold(memcg);
999                 if (unlikely(do_softlimit))
1000                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1001 #if MAX_NUMNODES > 1
1002                 if (unlikely(do_numainfo))
1003                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1004 #endif
1005         }
1006 }
1007
1008 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1009 {
1010         /*
1011          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1012          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1013          * So this can be called with p == NULL.
1014          */
1015         if (unlikely(!p))
1016                 return NULL;
1017
1018         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1019 }
1020
1021 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1022 {
1023         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1024
1025         rcu_read_lock();
1026         do {
1027                 /*
1028                  * Page cache insertions can happen withou an
1029                  * actual mm context, e.g. during disk probing
1030                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1031                  */
1032                 if (unlikely(!mm))
1033                         memcg = root_mem_cgroup;
1034                 else {
1035                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1036                         if (unlikely(!memcg))
1037                                 memcg = root_mem_cgroup;
1038                 }
1039         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
1040         rcu_read_unlock();
1041         return memcg;
1042 }
1043
1044 /**
1045  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1046  * @root: hierarchy root
1047  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1048  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1049  *
1050  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1051  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1052  *
1053  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1054  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1055  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1056  *
1057  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1058  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1059  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1060  */
1061 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1062                                    struct mem_cgroup *prev,
1063                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1064 {
1065         struct reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1066         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1067         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1068         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1069
1070         if (mem_cgroup_disabled())
1071                 return NULL;
1072
1073         if (!root)
1074                 root = root_mem_cgroup;
1075
1076         if (prev && !reclaim)
1077                 pos = prev;
1078
1079         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1080                 if (prev)
1081                         goto out;
1082                 return root;
1083         }
1084
1085         rcu_read_lock();
1086
1087         if (reclaim) {
1088                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1089
1090                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1091                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1092
1093                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1094                         goto out_unlock;
1095
1096                 do {
1097                         pos = ACCESS_ONCE(iter->position);
1098                         /*
1099                          * A racing update may change the position and
1100                          * put the last reference, hence css_tryget(),
1101                          * or retry to see the updated position.
1102                          */
1103                 } while (pos && !css_tryget(&pos->css));
1104         }
1105
1106         if (pos)
1107                 css = &pos->css;
1108
1109         for (;;) {
1110                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1111                 if (!css) {
1112                         /*
1113                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1114                          * new one might jump in right at the end of
1115                          * the hierarchy - make sure they see at least
1116                          * one group and restart from the beginning.
1117                          */
1118                         if (!prev)
1119                                 continue;
1120                         break;
1121                 }
1122
1123                 /*
1124                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1125                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1126                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1127                  */
1128                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1129
1130                 if (css == &root->css)
1131                         break;
1132
1133                 if (css_tryget(css)) {
1134                         /*
1135                          * Make sure the memcg is initialized:
1136                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
1137                          * initialization against setting the flag.
1138                          */
1139                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
1140                                 break;
1141
1142                         css_put(css);
1143                 }
1144
1145                 memcg = NULL;
1146         }
1147
1148         if (reclaim) {
1149                 if (cmpxchg(&iter->position, pos, memcg) == pos) {
1150                         if (memcg)
1151                                 css_get(&memcg->css);
1152                         if (pos)
1153                                 css_put(&pos->css);
1154                 }
1155
1156                 /*
1157                  * pairs with css_tryget when dereferencing iter->position
1158                  * above.
1159                  */
1160                 if (pos)
1161                         css_put(&pos->css);
1162
1163                 if (!memcg)
1164                         iter->generation++;
1165                 else if (!prev)
1166                         reclaim->generation = iter->generation;
1167         }
1168
1169 out_unlock:
1170         rcu_read_unlock();
1171 out:
1172         if (prev && prev != root)
1173                 css_put(&prev->css);
1174
1175         return memcg;
1176 }
1177
1178 /**
1179  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1180  * @root: hierarchy root
1181  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1182  */
1183 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1184                            struct mem_cgroup *prev)
1185 {
1186         if (!root)
1187                 root = root_mem_cgroup;
1188         if (prev && prev != root)
1189                 css_put(&prev->css);
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1194  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1195  * be used for reference counting.
1196  */
1197 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1198         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1199              iter != NULL;                              \
1200              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1201
1202 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1203         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1204              iter != NULL;                              \
1205              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1206
1207 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1208 {
1209         struct mem_cgroup *memcg;
1210
1211         rcu_read_lock();
1212         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1213         if (unlikely(!memcg))
1214                 goto out;
1215
1216         switch (idx) {
1217         case PGFAULT:
1218                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1219                 break;
1220         case PGMAJFAULT:
1221                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1222                 break;
1223         default:
1224                 BUG();
1225         }
1226 out:
1227         rcu_read_unlock();
1228 }
1229 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1230
1231 /**
1232  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1233  * @zone: zone of the wanted lruvec
1234  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1235  *
1236  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1237  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1238  * is disabled.
1239  */
1240 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1241                                       struct mem_cgroup *memcg)
1242 {
1243         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1244         struct lruvec *lruvec;
1245
1246         if (mem_cgroup_disabled()) {
1247                 lruvec = &zone->lruvec;
1248                 goto out;
1249         }
1250
1251         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1252         lruvec = &mz->lruvec;
1253 out:
1254         /*
1255          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1256          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1257          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1258          */
1259         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1260                 lruvec->zone = zone;
1261         return lruvec;
1262 }
1263
1264 /**
1265  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1266  * @page: the page
1267  * @zone: zone of the page
1268  *
1269  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1270  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1271  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1272  */
1273 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1274 {
1275         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1276         struct mem_cgroup *memcg;
1277         struct page_cgroup *pc;
1278         struct lruvec *lruvec;
1279
1280         if (mem_cgroup_disabled()) {
1281                 lruvec = &zone->lruvec;
1282                 goto out;
1283         }
1284
1285         pc = lookup_page_cgroup(page);
1286         memcg = pc->mem_cgroup;
1287         /*
1288          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1289          * possibly migrated - before they are charged.
1290          */
1291         if (!memcg)
1292                 memcg = root_mem_cgroup;
1293
1294         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1295         lruvec = &mz->lruvec;
1296 out:
1297         /*
1298          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1299          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1300          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1301          */
1302         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1303                 lruvec->zone = zone;
1304         return lruvec;
1305 }
1306
1307 /**
1308  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1309  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1310  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1311  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1312  *
1313  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1314  * lru list.
1315  */
1316 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1317                                 int nr_pages)
1318 {
1319         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1320         unsigned long *lru_size;
1321
1322         if (mem_cgroup_disabled())
1323                 return;
1324
1325         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1326         lru_size = mz->lru_size + lru;
1327         *lru_size += nr_pages;
1328         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1333  * hierarchy subtree
1334  */
1335 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1336                                   struct mem_cgroup *memcg)
1337 {
1338         if (root_memcg == memcg)
1339                 return true;
1340         if (!root_memcg->use_hierarchy)
1341                 return false;
1342         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1343 }
1344
1345 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1346                                        struct mem_cgroup *memcg)
1347 {
1348         bool ret;
1349
1350         rcu_read_lock();
1351         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1352         rcu_read_unlock();
1353         return ret;
1354 }
1355
1356 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1357                         const struct mem_cgroup *memcg)
1358 {
1359         struct mem_cgroup *curr;
1360         struct task_struct *p;
1361         bool ret;
1362
1363         p = find_lock_task_mm(task);
1364         if (p) {
1365                 curr = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1366                 task_unlock(p);
1367         } else {
1368                 /*
1369                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1370                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1371                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1372                  */
1373                 rcu_read_lock();
1374                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1375                 css_get(&curr->css);
1376                 rcu_read_unlock();
1377         }
1378         /*
1379          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1380          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1381          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1382          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1383          */
1384         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1385         css_put(&curr->css);
1386         return ret;
1387 }
1388
1389 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1390 {
1391         unsigned long inactive_ratio;
1392         unsigned long inactive;
1393         unsigned long active;
1394         unsigned long gb;
1395
1396         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1397         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1398
1399         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1400         if (gb)
1401                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1402         else
1403                 inactive_ratio = 1;
1404
1405         return inactive * inactive_ratio < active;
1406 }
1407
1408 #define mem_cgroup_from_counter(counter, member)        \
1409         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1410
1411 /**
1412  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1413  * @memcg: the memory cgroup
1414  *
1415  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1416  * pages.
1417  */
1418 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1419 {
1420         unsigned long margin = 0;
1421         unsigned long count;
1422         unsigned long limit;
1423
1424         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1425         limit = ACCESS_ONCE(memcg->memory.limit);
1426         if (count < limit)
1427                 margin = limit - count;
1428
1429         if (do_swap_account) {
1430                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1431                 limit = ACCESS_ONCE(memcg->memsw.limit);
1432                 if (count <= limit)
1433                         margin = min(margin, limit - count);
1434         }
1435
1436         return margin;
1437 }
1438
1439 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1440 {
1441         /* root ? */
1442         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1443                 return vm_swappiness;
1444
1445         return memcg->swappiness;
1446 }
1447
1448 /*
1449  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1450  *
1451  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1452  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1453  * caused by "move".
1454  */
1455 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1456 {
1457         struct mem_cgroup *from;
1458         struct mem_cgroup *to;
1459         bool ret = false;
1460         /*
1461          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1462          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1463          */
1464         spin_lock(&mc.lock);
1465         from = mc.from;
1466         to = mc.to;
1467         if (!from)
1468                 goto unlock;
1469
1470         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1471                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1472 unlock:
1473         spin_unlock(&mc.lock);
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1478 {
1479         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1480                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1481                         DEFINE_WAIT(wait);
1482                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1483                         /* moving charge context might have finished. */
1484                         if (mc.moving_task)
1485                                 schedule();
1486                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1487                         return true;
1488                 }
1489         }
1490         return false;
1491 }
1492
1493 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1494 /**
1495  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1496  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1497  * @p: Task that is going to be killed
1498  *
1499  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1500  * enabled
1501  */
1502 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1503 {
1504         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1505         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1506         struct mem_cgroup *iter;
1507         unsigned int i;
1508
1509         if (!p)
1510                 return;
1511
1512         mutex_lock(&oom_info_lock);
1513         rcu_read_lock();
1514
1515         pr_info("Task in ");
1516         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1517         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1518         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1519         pr_info("\n");
1520
1521         rcu_read_unlock();
1522
1523         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1524                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1525                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1526         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1527                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1528                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1529         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1530                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1531                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1532
1533         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1534                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1535                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1536                 pr_cont(":");
1537
1538                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1539                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1540                                 continue;
1541                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1542                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1543                 }
1544
1545                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1546                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1547                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1548
1549                 pr_cont("\n");
1550         }
1551         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1552 }
1553
1554 /*
1555  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1556  * 1(self count) if no children.
1557  */
1558 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1559 {
1560         int num = 0;
1561         struct mem_cgroup *iter;
1562
1563         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1564                 num++;
1565         return num;
1566 }
1567
1568 /*
1569  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1570  */
1571 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1572 {
1573         unsigned long limit;
1574
1575         limit = memcg->memory.limit;
1576         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1577                 unsigned long memsw_limit;
1578
1579                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1580                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1581         }
1582         return limit;
1583 }
1584
1585 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1586                                      int order)
1587 {
1588         struct mem_cgroup *iter;
1589         unsigned long chosen_points = 0;
1590         unsigned long totalpages;
1591         unsigned int points = 0;
1592         struct task_struct *chosen = NULL;
1593
1594         /*
1595          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1596          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1597          * quickly exit and free its memory.
1598          */
1599         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1600                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1601                 return;
1602         }
1603
1604         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1605         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1606         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1607                 struct css_task_iter it;
1608                 struct task_struct *task;
1609
1610                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1611                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1612                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1613                                                         false)) {
1614                         case OOM_SCAN_SELECT:
1615                                 if (chosen)
1616                                         put_task_struct(chosen);
1617                                 chosen = task;
1618                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1619                                 get_task_struct(chosen);
1620                                 /* fall through */
1621                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1622                                 continue;
1623                         case OOM_SCAN_ABORT:
1624                                 css_task_iter_end(&it);
1625                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1626                                 if (chosen)
1627                                         put_task_struct(chosen);
1628                                 return;
1629                         case OOM_SCAN_OK:
1630                                 break;
1631                         };
1632                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1633                         if (!points || points < chosen_points)
1634                                 continue;
1635                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1636                         if (points == chosen_points &&
1637                             thread_group_leader(chosen))
1638                                 continue;
1639
1640                         if (chosen)
1641                                 put_task_struct(chosen);
1642                         chosen = task;
1643                         chosen_points = points;
1644                         get_task_struct(chosen);
1645                 }
1646                 css_task_iter_end(&it);
1647         }
1648
1649         if (!chosen)
1650                 return;
1651         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1652         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1653                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1654 }
1655
1656 /**
1657  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1658  * @memcg: the target memcg
1659  * @nid: the node ID to be checked.
1660  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1661  *
1662  * This function returns whether the specified memcg contains any
1663  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1664  * pages in the node.
1665  */
1666 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1667                 int nid, bool noswap)
1668 {
1669         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1670                 return true;
1671         if (noswap || !total_swap_pages)
1672                 return false;
1673         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1674                 return true;
1675         return false;
1676
1677 }
1678 #if MAX_NUMNODES > 1
1679
1680 /*
1681  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1682  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1683  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1684  *
1685  */
1686 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1687 {
1688         int nid;
1689         /*
1690          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1691          * pagein/pageout changes since the last update.
1692          */
1693         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1694                 return;
1695         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1696                 return;
1697
1698         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1699         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1700
1701         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1702
1703                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1704                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1705         }
1706
1707         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1708         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1709 }
1710
1711 /*
1712  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1713  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1714  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1715  *
1716  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1717  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1718  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1719  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1720  *
1721  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1722  */
1723 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1724 {
1725         int node;
1726
1727         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1728         node = memcg->last_scanned_node;
1729
1730         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1731         if (node == MAX_NUMNODES)
1732                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1733         /*
1734          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1735          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1736          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1737          * we use curret node.
1738          */
1739         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1740                 node = numa_node_id();
1741
1742         memcg->last_scanned_node = node;
1743         return node;
1744 }
1745 #else
1746 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1747 {
1748         return 0;
1749 }
1750 #endif
1751
1752 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1753                                    struct zone *zone,
1754                                    gfp_t gfp_mask,
1755                                    unsigned long *total_scanned)
1756 {
1757         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1758         int total = 0;
1759         int loop = 0;
1760         unsigned long excess;
1761         unsigned long nr_scanned;
1762         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1763                 .zone = zone,
1764                 .priority = 0,
1765         };
1766
1767         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1768
1769         while (1) {
1770                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1771                 if (!victim) {
1772                         loop++;
1773                         if (loop >= 2) {
1774                                 /*
1775                                  * If we have not been able to reclaim
1776                                  * anything, it might because there are
1777                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1778                                  */
1779                                 if (!total)
1780                                         break;
1781                                 /*
1782                                  * We want to do more targeted reclaim.
1783                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1784                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1785                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1786                                  */
1787                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1788                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1789                                         break;
1790                         }
1791                         continue;
1792                 }
1793                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1794                                                      zone, &nr_scanned);
1795                 *total_scanned += nr_scanned;
1796                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1797                         break;
1798         }
1799         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1800         return total;
1801 }
1802
1803 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1804 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1805         .name = "memcg_oom_lock",
1806 };
1807 #endif
1808
1809 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1810
1811 /*
1812  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1813  * If someone is running, return false.
1814  */
1815 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1816 {
1817         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1818
1819         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1820
1821         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1822                 if (iter->oom_lock) {
1823                         /*
1824                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1825                          * so we cannot give a lock.
1826                          */
1827                         failed = iter;
1828                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1829                         break;
1830                 } else
1831                         iter->oom_lock = true;
1832         }
1833
1834         if (failed) {
1835                 /*
1836                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1837                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1838                  */
1839                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1840                         if (iter == failed) {
1841                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1842                                 break;
1843                         }
1844                         iter->oom_lock = false;
1845                 }
1846         } else
1847                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1848
1849         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1850
1851         return !failed;
1852 }
1853
1854 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1855 {
1856         struct mem_cgroup *iter;
1857
1858         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1859         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1860         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1861                 iter->oom_lock = false;
1862         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1863 }
1864
1865 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1866 {
1867         struct mem_cgroup *iter;
1868
1869         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1870                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1871 }
1872
1873 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1874 {
1875         struct mem_cgroup *iter;
1876
1877         /*
1878          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1879          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1880          * atomic_add_unless() here.
1881          */
1882         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1883                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1884 }
1885
1886 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1887
1888 struct oom_wait_info {
1889         struct mem_cgroup *memcg;
1890         wait_queue_t    wait;
1891 };
1892
1893 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1894         unsigned mode, int sync, void *arg)
1895 {
1896         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1897         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1898         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1899
1900         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1901         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1902
1903         /*
1904          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
1905          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1906          */
1907         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
1908                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
1909                 return 0;
1910         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1911 }
1912
1913 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1914 {
1915         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
1916         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1917         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1918 }
1919
1920 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1921 {
1922         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1923                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1924 }
1925
1926 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1927 {
1928         if (!current->memcg_oom.may_oom)
1929                 return;
1930         /*
1931          * We are in the middle of the charge context here, so we
1932          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1933          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1934          *
1935          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1936          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1937          * invocation might not even be necessary.
1938          *
1939          * That's why we don't do anything here except remember the
1940          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1941          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1942          * and when we know whether the fault was overall successful.
1943          */
1944         css_get(&memcg->css);
1945         current->memcg_oom.memcg = memcg;
1946         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
1947         current->memcg_oom.order = order;
1948 }
1949
1950 /**
1951  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1952  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1953  *
1954  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1955  * handler was enabled.
1956  *
1957  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1958  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1959  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1960  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1961  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1962  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1963  *
1964  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1965  * completed, %false otherwise.
1966  */
1967 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1968 {
1969         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
1970         struct oom_wait_info owait;
1971         bool locked;
1972
1973         /* OOM is global, do not handle */
1974         if (!memcg)
1975                 return false;
1976
1977         if (!handle)
1978                 goto cleanup;
1979
1980         owait.memcg = memcg;
1981         owait.wait.flags = 0;
1982         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1983         owait.wait.private = current;
1984         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1985
1986         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1987         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1988
1989         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1990
1991         if (locked)
1992                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1993
1994         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1995                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1996                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1997                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
1998                                          current->memcg_oom.order);
1999         } else {
2000                 schedule();
2001                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2002                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2003         }
2004
2005         if (locked) {
2006                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2007                 /*
2008                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2009                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2010                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2011                  */
2012                 memcg_oom_recover(memcg);
2013         }
2014 cleanup:
2015         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2016         css_put(&memcg->css);
2017         return true;
2018 }
2019
2020 /**
2021  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
2022  * @page: page that is going to change accounted state
2023  * @locked: &memcg->move_lock slowpath was taken
2024  * @flags: IRQ-state flags for &memcg->move_lock
2025  *
2026  * This function must mark the beginning of an accounted page state
2027  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
2028  * being moved to another memcg:
2029  *
2030  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page, &locked, &flags);
2031  *   if (TestClearPageState(page))
2032  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
2033  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg, locked, flags);
2034  *
2035  * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast path can
2036  * get away without acquiring the memcg->move_lock (@locked is false)
2037  * because page moving starts with an RCU grace period.
2038  *
2039  * The RCU lock also protects the memcg from being freed when the page
2040  * state that is going to change is the only thing preventing the page
2041  * from being uncharged.  E.g. end-writeback clearing PageWriteback(),
2042  * which allows migration to go ahead and uncharge the page before the
2043  * account transaction might be complete.
2044  */
2045 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page,
2046                                               bool *locked,
2047                                               unsigned long *flags)
2048 {
2049         struct mem_cgroup *memcg;
2050         struct page_cgroup *pc;
2051
2052         rcu_read_lock();
2053
2054         if (mem_cgroup_disabled())
2055                 return NULL;
2056
2057         pc = lookup_page_cgroup(page);
2058 again:
2059         memcg = pc->mem_cgroup;
2060         if (unlikely(!memcg))
2061                 return NULL;
2062
2063         *locked = false;
2064         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2065                 return memcg;
2066
2067         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
2068         if (memcg != pc->mem_cgroup) {
2069                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
2070                 goto again;
2071         }
2072         *locked = true;
2073
2074         return memcg;
2075 }
2076
2077 /**
2078  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
2079  * @memcg: the memcg that was accounted against
2080  * @locked: value received from mem_cgroup_begin_page_stat()
2081  * @flags: value received from mem_cgroup_begin_page_stat()
2082  */
2083 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg, bool locked,
2084                               unsigned long flags)
2085 {
2086         if (memcg && locked)
2087                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2088
2089         rcu_read_unlock();
2090 }
2091
2092 /**
2093  * mem_cgroup_update_page_stat - update page state statistics
2094  * @memcg: memcg to account against
2095  * @idx: page state item to account
2096  * @val: number of pages (positive or negative)
2097  *
2098  * See mem_cgroup_begin_page_stat() for locking requirements.
2099  */
2100 void mem_cgroup_update_page_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2101                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2102 {
2103         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2104
2105         if (memcg)
2106                 this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2107 }
2108
2109 /*
2110  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2111  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2112  */
2113 #define CHARGE_BATCH    32U
2114 struct memcg_stock_pcp {
2115         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2116         unsigned int nr_pages;
2117         struct work_struct work;
2118         unsigned long flags;
2119 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2120 };
2121 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2122 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2123
2124 /**
2125  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2126  * @memcg: memcg to consume from.
2127  * @nr_pages: how many pages to charge.
2128  *
2129  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2130  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2131  * service an allocation will refill the stock.
2132  *
2133  * returns true if successful, false otherwise.
2134  */
2135 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2136 {
2137         struct memcg_stock_pcp *stock;
2138         bool ret = false;
2139
2140         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2141                 return ret;
2142
2143         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2144         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2145                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2146                 ret = true;
2147         }
2148         put_cpu_var(memcg_stock);
2149         return ret;
2150 }
2151
2152 /*
2153  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2154  */
2155 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2156 {
2157         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2158
2159         if (stock->nr_pages) {
2160                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2161                 if (do_swap_account)
2162                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2163                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2164                 stock->nr_pages = 0;
2165         }
2166         stock->cached = NULL;
2167 }
2168
2169 /*
2170  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2171  * a thread which is pinned to local cpu.
2172  */
2173 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2174 {
2175         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2176         drain_stock(stock);
2177         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2178 }
2179
2180 static void __init memcg_stock_init(void)
2181 {
2182         int cpu;
2183
2184         for_each_possible_cpu(cpu) {
2185                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2186                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2187                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2188         }
2189 }
2190
2191 /*
2192  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2193  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2194  */
2195 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2196 {
2197         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2198
2199         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2200                 drain_stock(stock);
2201                 stock->cached = memcg;
2202         }
2203         stock->nr_pages += nr_pages;
2204         put_cpu_var(memcg_stock);
2205 }
2206
2207 /*
2208  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2209  * of the hierarchy under it.
2210  */
2211 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2212 {
2213         int cpu, curcpu;
2214
2215         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2216         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2217                 return;
2218         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2219         get_online_cpus();
2220         curcpu = get_cpu();
2221         for_each_online_cpu(cpu) {
2222                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2223                 struct mem_cgroup *memcg;
2224
2225                 memcg = stock->cached;
2226                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2227                         continue;
2228                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2229                         continue;
2230                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2231                         if (cpu == curcpu)
2232                                 drain_local_stock(&stock->work);
2233                         else
2234                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2235                 }
2236         }
2237         put_cpu();
2238         put_online_cpus();
2239         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2240 }
2241
2242 /*
2243  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2244  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2245  */
2246 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2247 {
2248         int i;
2249
2250         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2251         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2252                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2253
2254                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2255                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2256         }
2257         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2258                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2259
2260                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2261                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2262         }
2263         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2264 }
2265
2266 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2267                                         unsigned long action,
2268                                         void *hcpu)
2269 {
2270         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2271         struct memcg_stock_pcp *stock;
2272         struct mem_cgroup *iter;
2273
2274         if (action == CPU_ONLINE)
2275                 return NOTIFY_OK;
2276
2277         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2278                 return NOTIFY_OK;
2279
2280         for_each_mem_cgroup(iter)
2281                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2282
2283         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2284         drain_stock(stock);
2285         return NOTIFY_OK;
2286 }
2287
2288 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2289                       unsigned int nr_pages)
2290 {
2291         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2292         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2293         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2294         struct page_counter *counter;
2295         unsigned long nr_reclaimed;
2296         bool may_swap = true;
2297         bool drained = false;
2298         int ret = 0;
2299
2300         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2301                 goto done;
2302 retry:
2303         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2304                 goto done;
2305
2306         if (!do_swap_account ||
2307             !page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2308                 if (!page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2309                         goto done_restock;
2310                 if (do_swap_account)
2311                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2312                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2313         } else {
2314                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2315                 may_swap = false;
2316         }
2317
2318         if (batch > nr_pages) {
2319                 batch = nr_pages;
2320                 goto retry;
2321         }
2322
2323         /*
2324          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2325          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2326          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2327          * free their memory.
2328          */
2329         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2330                      fatal_signal_pending(current) ||
2331                      current->flags & PF_EXITING))
2332                 goto bypass;
2333
2334         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2335                 goto nomem;
2336
2337         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2338                 goto nomem;
2339
2340         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2341                                                     gfp_mask, may_swap);
2342
2343         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2344                 goto retry;
2345
2346         if (!drained) {
2347                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2348                 drained = true;
2349                 goto retry;
2350         }
2351
2352         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2353                 goto nomem;
2354         /*
2355          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2356          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2357          * before killing the task.
2358          *
2359          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2360          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2361          * to regular pages anyway in case of failure.
2362          */
2363         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2364                 goto retry;
2365         /*
2366          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2367          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2368          */
2369         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2370                 goto retry;
2371
2372         if (nr_retries--)
2373                 goto retry;
2374
2375         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2376                 goto bypass;
2377
2378         if (fatal_signal_pending(current))
2379                 goto bypass;
2380
2381         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2382 nomem:
2383         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2384                 return -ENOMEM;
2385 bypass:
2386         return -EINTR;
2387
2388 done_restock:
2389         css_get_many(&memcg->css, batch);
2390         if (batch > nr_pages)
2391                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2392 done:
2393         return ret;
2394 }
2395
2396 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2397 {
2398         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2399                 return;
2400
2401         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2402         if (do_swap_account)
2403                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2404
2405         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2406 }
2407
2408 /*
2409  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2410  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
2411  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
2412  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
2413  */
2414 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2415 {
2416         /* ID 0 is unused ID */
2417         if (!id)
2418                 return NULL;
2419         return mem_cgroup_from_id(id);
2420 }
2421
2422 /*
2423  * try_get_mem_cgroup_from_page - look up page's memcg association
2424  * @page: the page
2425  *
2426  * Look up, get a css reference, and return the memcg that owns @page.
2427  *
2428  * The page must be locked to prevent racing with swap-in and page
2429  * cache charges.  If coming from an unlocked page table, the caller
2430  * must ensure the page is on the LRU or this can race with charging.
2431  */
2432 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2433 {
2434         struct mem_cgroup *memcg;
2435         struct page_cgroup *pc;
2436         unsigned short id;
2437         swp_entry_t ent;
2438
2439         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2440
2441         pc = lookup_page_cgroup(page);
2442         memcg = pc->mem_cgroup;
2443
2444         if (memcg) {
2445                 if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2446                         memcg = NULL;
2447         } else if (PageSwapCache(page)) {
2448                 ent.val = page_private(page);
2449                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2450                 rcu_read_lock();
2451                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2452                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2453                         memcg = NULL;
2454                 rcu_read_unlock();
2455         }
2456         return memcg;
2457 }
2458
2459 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2460 {
2461         struct zone *zone = page_zone(page);
2462
2463         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2464         if (PageLRU(page)) {
2465                 struct lruvec *lruvec;
2466
2467                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2468                 ClearPageLRU(page);
2469                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2470                 *isolated = 1;
2471         } else
2472                 *isolated = 0;
2473 }
2474
2475 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2476 {
2477         struct zone *zone = page_zone(page);
2478
2479         if (isolated) {
2480                 struct lruvec *lruvec;
2481
2482                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2483                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2484                 SetPageLRU(page);
2485                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2486         }
2487         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2488 }
2489
2490 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2491                           bool lrucare)
2492 {
2493         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2494         int isolated;
2495
2496         VM_BUG_ON_PAGE(pc->mem_cgroup, page);
2497         /*
2498          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2499          * accessed by any other context at this point.
2500          */
2501
2502         /*
2503          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2504          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2505          */
2506         if (lrucare)
2507                 lock_page_lru(page, &isolated);
2508
2509         /*
2510          * Nobody should be changing or seriously looking at
2511          * pc->mem_cgroup at this point:
2512          *
2513          * - the page is uncharged
2514          *
2515          * - the page is off-LRU
2516          *
2517          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2518          *   a locked page table
2519          *
2520          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2521          *   have the page locked
2522          */
2523         pc->mem_cgroup = memcg;
2524
2525         if (lrucare)
2526                 unlock_page_lru(page, isolated);
2527 }
2528
2529 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2530 /*
2531  * The memcg_slab_mutex is held whenever a per memcg kmem cache is created or
2532  * destroyed. It protects memcg_caches arrays and memcg_slab_caches lists.
2533  */
2534 static DEFINE_MUTEX(memcg_slab_mutex);
2535
2536 /*
2537  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2538  * in the memcg_cache_params struct.
2539  */
2540 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2541 {
2542         struct kmem_cache *cachep;
2543
2544         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2545         cachep = p->root_cache;
2546         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2547 }
2548
2549 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2550                              unsigned long nr_pages)
2551 {
2552         struct page_counter *counter;
2553         int ret = 0;
2554
2555         ret = page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter);
2556         if (ret < 0)
2557                 return ret;
2558
2559         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2560         if (ret == -EINTR)  {
2561                 /*
2562                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2563                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2564                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2565                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2566                  * perspective, the cache has already been selected, by
2567                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2568                  * our minds.
2569                  *
2570                  * This condition will only trigger if the task entered
2571                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2572                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2573                  * when the allocation triggers should have been already
2574                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2575                  */
2576                 page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2577                 if (do_swap_account)
2578                         page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2579                 css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2580                 ret = 0;
2581         } else if (ret)
2582                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2583
2584         return ret;
2585 }
2586
2587 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
2588                                 unsigned long nr_pages)
2589 {
2590         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2591         if (do_swap_account)
2592                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2593
2594         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2595
2596         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2597 }
2598
2599 /*
2600  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2601  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2602  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2603  */
2604 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2605 {
2606         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2607 }
2608
2609 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2610 {
2611         int id, size;
2612         int err;
2613
2614         id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
2615                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2616         if (id < 0)
2617                 return id;
2618
2619         if (id < memcg_limited_groups_array_size)
2620                 return id;
2621
2622         /*
2623          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2624          * so we have to grow them.
2625          */
2626
2627         size = 2 * (id + 1);
2628         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2629                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2630         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2631                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2632
2633         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2634         err = memcg_update_all_caches(size);
2635         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2636
2637         if (err) {
2638                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2639                 return err;
2640         }
2641         return id;
2642 }
2643
2644 static void memcg_free_cache_id(int id)
2645 {
2646         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2647 }
2648
2649 /*
2650  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
2651  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
2652  * calling this.
2653  */
2654 void memcg_update_array_size(int num)
2655 {
2656         memcg_limited_groups_array_size = num;
2657 }
2658
2659 static void memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2660                                  struct kmem_cache *root_cache)
2661 {
2662         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by
2663                                                      memcg_slab_mutex */
2664         struct kmem_cache *cachep;
2665         int id;
2666
2667         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2668
2669         id = memcg_cache_id(memcg);
2670
2671         /*
2672          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
2673          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
2674          * create the same cache, but only one of them may succeed.
2675          */
2676         if (cache_from_memcg_idx(root_cache, id))
2677                 return;
2678
2679         cgroup_name(memcg->css.cgroup, memcg_name_buf, NAME_MAX + 1);
2680         cachep = memcg_create_kmem_cache(memcg, root_cache, memcg_name_buf);
2681         /*
2682          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
2683          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
2684          * cache.
2685          */
2686         if (!cachep)
2687                 return;
2688
2689         css_get(&memcg->css);
2690         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
2691
2692         /*
2693          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
2694          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
2695          * initialized.
2696          */
2697         smp_wmb();
2698
2699         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id]);
2700         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = cachep;
2701 }
2702
2703 static void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *cachep)
2704 {
2705         struct kmem_cache *root_cache;
2706         struct mem_cgroup *memcg;
2707         int id;
2708
2709         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2710
2711         BUG_ON(is_root_cache(cachep));
2712
2713         root_cache = cachep->memcg_params->root_cache;
2714         memcg = cachep->memcg_params->memcg;
2715         id = memcg_cache_id(memcg);
2716
2717         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] != cachep);
2718         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
2719
2720         list_del(&cachep->memcg_params->list);
2721
2722         kmem_cache_destroy(cachep);
2723
2724         /* drop the reference taken in memcg_register_cache */
2725         css_put(&memcg->css);
2726 }
2727
2728 /*
2729  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
2730  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
2731  * enqueing new caches to be created.
2732  *
2733  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
2734  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
2735  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
2736  * objects during debug.
2737  *
2738  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
2739  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
2740  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
2741  * cache again, failing at the same point.
2742  *
2743  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
2744  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
2745  * inside the following two functions.
2746  */
2747 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
2748 {
2749         VM_BUG_ON(!current->mm);
2750         current->memcg_kmem_skip_account++;
2751 }
2752
2753 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
2754 {
2755         VM_BUG_ON(!current->mm);
2756         current->memcg_kmem_skip_account--;
2757 }
2758
2759 int __memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
2760 {
2761         struct kmem_cache *c;
2762         int i, failed = 0;
2763
2764         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2765         for_each_memcg_cache_index(i) {
2766                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
2767                 if (!c)
2768                         continue;
2769
2770                 memcg_unregister_cache(c);
2771
2772                 if (cache_from_memcg_idx(s, i))
2773                         failed++;
2774         }
2775         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2776         return failed;
2777 }
2778
2779 static void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
2780 {
2781         struct kmem_cache *cachep;
2782         struct memcg_cache_params *params, *tmp;
2783
2784         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2785                 return;
2786
2787         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2788         list_for_each_entry_safe(params, tmp, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
2789                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
2790                 kmem_cache_shrink(cachep);
2791                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
2792                         memcg_unregister_cache(cachep);
2793         }
2794         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2795 }
2796
2797 struct memcg_register_cache_work {
2798         struct mem_cgroup *memcg;
2799         struct kmem_cache *cachep;
2800         struct work_struct work;
2801 };
2802
2803 static void memcg_register_cache_func(struct work_struct *w)
2804 {
2805         struct memcg_register_cache_work *cw =
2806                 container_of(w, struct memcg_register_cache_work, work);
2807         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2808         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2809
2810         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2811         memcg_register_cache(memcg, cachep);
2812         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2813
2814         css_put(&memcg->css);
2815         kfree(cw);
2816 }
2817
2818 /*
2819  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2820  */
2821 static void __memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2822                                             struct kmem_cache *cachep)
2823 {
2824         struct memcg_register_cache_work *cw;
2825
2826         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2827         if (cw == NULL) {
2828                 css_put(&memcg->css);
2829                 return;
2830         }
2831
2832         cw->memcg = memcg;
2833         cw->cachep = cachep;
2834
2835         INIT_WORK(&cw->work, memcg_register_cache_func);
2836         schedule_work(&cw->work);
2837 }
2838
2839 static void memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2840                                           struct kmem_cache *cachep)
2841 {
2842         /*
2843          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2844          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2845          * in __memcg_schedule_register_cache will recurse.
2846          *
2847          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2848          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2849          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2850          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2851          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2852          */
2853         memcg_stop_kmem_account();
2854         __memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
2855         memcg_resume_kmem_account();
2856 }
2857
2858 int __memcg_charge_slab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp, int order)
2859 {
2860         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2861         int res;
2862
2863         res = memcg_charge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, gfp, nr_pages);
2864         if (!res)
2865                 atomic_add(nr_pages, &cachep->memcg_params->nr_pages);
2866         return res;
2867 }
2868
2869 void __memcg_uncharge_slab(struct kmem_cache *cachep, int order)
2870 {
2871         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2872
2873         memcg_uncharge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, nr_pages);
2874         atomic_sub(nr_pages, &cachep->memcg_params->nr_pages);
2875 }
2876
2877 /*
2878  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2879  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2880  *
2881  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2882  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2883  * in a workqueue.
2884  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2885  * the original cache.
2886  *
2887  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2888  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2889  */
2890 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
2891                                           gfp_t gfp)
2892 {
2893         struct mem_cgroup *memcg;
2894         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2895
2896         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
2897         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
2898
2899         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
2900                 return cachep;
2901
2902         rcu_read_lock();
2903         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
2904
2905         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2906                 goto out;
2907
2908         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
2909         if (likely(memcg_cachep)) {
2910                 cachep = memcg_cachep;
2911                 goto out;
2912         }
2913
2914         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
2915         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2916                 goto out;
2917         rcu_read_unlock();
2918
2919         /*
2920          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2921          * context), we could be be predictable and return right away.
2922          * This would guarantee that the allocation being performed
2923          * already belongs in the new cache.
2924          *
2925          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2926          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2927          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2928          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2929          * defer everything.
2930          */
2931         memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
2932         return cachep;
2933 out:
2934         rcu_read_unlock();
2935         return cachep;
2936 }
2937
2938 /*
2939  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
2940  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
2941  * need a further commit step to do the final arrangements.
2942  *
2943  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
2944  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
2945  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
2946  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
2947  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
2948  * the compiled-out case as well.
2949  *
2950  * Returning true means the allocation is possible.
2951  */
2952 bool
2953 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
2954 {
2955         struct mem_cgroup *memcg;
2956         int ret;
2957
2958         *_memcg = NULL;
2959
2960         /*
2961          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
2962          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
2963          * check here, since direct calls to the page allocator that are
2964          * accounted to kmemcg (alloc_kmem_pages and friends) only happen
2965          * outside memcg core. We are mostly concerned with cache allocations,
2966          * and by having this test at memcg_kmem_get_cache, we are already able
2967          * to relay the allocation to the root cache and bypass the memcg cache
2968          * altogether.
2969          *
2970          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
2971          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
2972          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
2973          * the SLUB allocator:
2974          *
2975          *      memcg_stop_kmem_account();
2976          *      kmalloc(<large_number>)
2977          *      memcg_resume_kmem_account();
2978          *
2979          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
2980          * since it will drive us directly to this function without passing
2981          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
2982          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
2983          * cache arrays. We bring this test here.
2984          */
2985         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
2986                 return true;
2987
2988         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2989
2990         if (!memcg_kmem_is_active(memcg)) {
2991                 css_put(&memcg->css);
2992                 return true;
2993         }
2994
2995         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, 1 << order);
2996         if (!ret)
2997                 *_memcg = memcg;
2998
2999         css_put(&memcg->css);
3000         return (ret == 0);
3001 }
3002
3003 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3004                               int order)
3005 {
3006         struct page_cgroup *pc;
3007
3008         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3009
3010         /* The page allocation failed. Revert */
3011         if (!page) {
3012                 memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
3013                 return;
3014         }
3015         pc = lookup_page_cgroup(page);
3016         pc->mem_cgroup = memcg;
3017 }
3018
3019 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3020 {
3021         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
3022         struct mem_cgroup *memcg = pc->mem_cgroup;
3023
3024         if (!memcg)
3025                 return;
3026
3027         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3028
3029         memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
3030         pc->mem_cgroup = NULL;
3031 }
3032 #else
3033 static inline void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3034 {
3035 }
3036 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3037
3038 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3039
3040 /*
3041  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3042  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3043  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3044  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3045  */
3046 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3047 {
3048         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(head);
3049         int i;
3050
3051         if (mem_cgroup_disabled())
3052                 return;
3053
3054         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3055                 pc[i].mem_cgroup = pc[0].mem_cgroup;
3056
3057         __this_cpu_sub(pc[0].mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3058                        HPAGE_PMD_NR);
3059 }
3060 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3061
3062 /**
3063  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3064  * @page: the page
3065  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3066  * @pc: page_cgroup of the page.
3067  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3068  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3069  *
3070  * The caller must confirm following.
3071  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3072  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3073  *
3074  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3075  * from old cgroup.
3076  */
3077 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3078                                    unsigned int nr_pages,
3079                                    struct page_cgroup *pc,
3080                                    struct mem_cgroup *from,
3081                                    struct mem_cgroup *to)
3082 {
3083         unsigned long flags;
3084         int ret;
3085
3086         VM_BUG_ON(from == to);
3087         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3088         /*
3089          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3090          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3091          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3092          * hold it.
3093          */
3094         ret = -EBUSY;
3095         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3096                 goto out;
3097
3098         /*
3099          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at pc->mem_cgroup
3100          * of its source page while we change it: page migration takes
3101          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
3102          */
3103         if (!trylock_page(page))
3104                 goto out;
3105
3106         ret = -EINVAL;
3107         if (pc->mem_cgroup != from)
3108                 goto out_unlock;
3109
3110         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
3111
3112         if (!PageAnon(page) && page_mapped(page)) {
3113                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3114                                nr_pages);
3115                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3116                                nr_pages);
3117         }
3118
3119         if (PageWriteback(page)) {
3120                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3121                                nr_pages);
3122                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3123                                nr_pages);
3124         }
3125
3126         /*
3127          * It is safe to change pc->mem_cgroup here because the page
3128          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
3129          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
3130          */
3131
3132         /* caller should have done css_get */
3133         pc->mem_cgroup = to;
3134         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
3135
3136         ret = 0;
3137
3138         local_irq_disable();
3139         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
3140         memcg_check_events(to, page);
3141         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
3142         memcg_check_events(from, page);
3143         local_irq_enable();
3144 out_unlock:
3145         unlock_page(page);
3146 out:
3147         return ret;
3148 }
3149
3150 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3151 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
3152                                          bool charge)
3153 {
3154         int val = (charge) ? 1 : -1;
3155         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
3156 }
3157
3158 /**
3159  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3160  * @entry: swap entry to be moved
3161  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3162  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3163  *
3164  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3165  * as the mem_cgroup's id of @from.
3166  *
3167  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3168  *
3169  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3170  * both res and memsw, and called css_get().
3171  */
3172 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3173                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3174 {
3175         unsigned short old_id, new_id;
3176
3177         old_id = mem_cgroup_id(from);
3178         new_id = mem_cgroup_id(to);
3179
3180         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3181                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3182                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3183                 /*
3184                  * This function is only called from task migration context now.
3185                  * It postpones page_counter and refcount handling till the end
3186                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3187                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
3188                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
3189                  * refcount of @to might be decreased to 0.
3190                  *
3191                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
3192                  * alive, so we can just call css_get().
3193                  */
3194                 css_get(&to->css);
3195                 return 0;
3196         }
3197         return -EINVAL;
3198 }
3199 #else
3200 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3201                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3202 {
3203         return -EINVAL;
3204 }
3205 #endif
3206
3207 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3208 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3209 {
3210         struct page_cgroup *pc;
3211
3212         pc = lookup_page_cgroup(page);
3213         /*
3214          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3215          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3216          * or when mem_cgroup_disabled().
3217          */
3218         if (likely(pc) && pc->mem_cgroup)
3219                 return pc;
3220         return NULL;
3221 }
3222
3223 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3224 {
3225         if (mem_cgroup_disabled())
3226                 return false;
3227
3228         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3229 }
3230
3231 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3232 {
3233         struct page_cgroup *pc;
3234
3235         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3236         if (pc)
3237                 pr_alert("pc:%p pc->mem_cgroup:%p\n", pc, pc->mem_cgroup);
3238 }
3239 #endif
3240
3241 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
3242
3243 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3244                                    unsigned long limit)
3245 {
3246         unsigned long curusage;
3247         unsigned long oldusage;
3248         bool enlarge = false;
3249         int retry_count;
3250         int ret;
3251
3252         /*
3253          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3254          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3255          * of # of children which we should visit in this loop.
3256          */
3257         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
3258                       mem_cgroup_count_children(memcg);
3259
3260         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
3261
3262         do {
3263                 if (signal_pending(current)) {
3264                         ret = -EINTR;
3265                         break;
3266                 }
3267
3268                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3269                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
3270                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3271                         ret = -EINVAL;
3272                         break;
3273                 }
3274                 if (limit > memcg->memory.limit)
3275                         enlarge = true;
3276                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
3277                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3278
3279                 if (!ret)
3280                         break;
3281
3282                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
3283
3284                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
3285                 /* Usage is reduced ? */
3286                 if (curusage >= oldusage)
3287                         retry_count--;
3288                 else
3289                         oldusage = curusage;
3290         } while (retry_count);
3291
3292         if (!ret && enlarge)
3293                 memcg_oom_recover(memcg);
3294
3295         return ret;
3296 }
3297
3298 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3299                                          unsigned long limit)
3300 {
3301         unsigned long curusage;
3302         unsigned long oldusage;
3303         bool enlarge = false;
3304         int retry_count;
3305         int ret;
3306
3307         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3308         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
3309                       mem_cgroup_count_children(memcg);
3310
3311         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
3312
3313         do {
3314                 if (signal_pending(current)) {
3315                         ret = -EINTR;
3316                         break;
3317                 }
3318
3319                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3320                 if (limit < memcg->memory.limit) {
3321                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3322                         ret = -EINVAL;
3323                         break;
3324                 }
3325                 if (limit > memcg->memsw.limit)
3326                         enlarge = true;
3327                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
3328                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3329
3330                 if (!ret)
3331                         break;
3332
3333                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
3334
3335                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
3336                 /* Usage is reduced ? */
3337                 if (curusage >= oldusage)
3338                         retry_count--;
3339                 else
3340                         oldusage = curusage;
3341         } while (retry_count);
3342
3343         if (!ret && enlarge)
3344                 memcg_oom_recover(memcg);
3345
3346         return ret;
3347 }
3348
3349 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3350                                             gfp_t gfp_mask,
3351                                             unsigned long *total_scanned)
3352 {
3353         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3354         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3355         unsigned long reclaimed;
3356         int loop = 0;
3357         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3358         unsigned long excess;
3359         unsigned long nr_scanned;
3360
3361         if (order > 0)
3362                 return 0;
3363
3364         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3365         /*
3366          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3367          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3368          * pressure
3369          */
3370         do {
3371                 if (next_mz)
3372                         mz = next_mz;
3373                 else
3374                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3375                 if (!mz)
3376                         break;
3377
3378                 nr_scanned = 0;
3379                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3380                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3381                 nr_reclaimed += reclaimed;
3382                 *total_scanned += nr_scanned;
3383                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3384                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3385
3386                 /*
3387                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3388                  * it is time to move on to the next cgroup
3389                  */
3390                 next_mz = NULL;
3391                 if (!reclaimed)
3392                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3393
3394                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3395                 /*
3396                  * One school of thought says that we should not add
3397                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3398                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3399                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3400                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3401                  * term TODO.
3402                  */
3403                 /* If excess == 0, no tree ops */
3404                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3405                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3406                 css_put(&mz->memcg->css);
3407                 loop++;
3408                 /*
3409                  * Could not reclaim anything and there are no more
3410                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3411                  * reclaiming anything.
3412                  */
3413                 if (!nr_reclaimed &&
3414                         (next_mz == NULL ||
3415                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3416                         break;
3417         } while (!nr_reclaimed);
3418         if (next_mz)
3419                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3420         return nr_reclaimed;
3421 }
3422
3423 /*
3424  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3425  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3426  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3427  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3428  */
3429 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3430 {
3431         bool ret;
3432
3433         /*
3434          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
3435          * it prevents a new child from being initialized based on this
3436          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
3437          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
3438          */
3439         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
3440
3441         rcu_read_lock();
3442         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3443         rcu_read_unlock();
3444         return ret;
3445 }
3446
3447 /*
3448  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
3449  * the rest to the parent.
3450  *
3451  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3452  */
3453 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3454 {
3455         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3456
3457         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3458         lru_add_drain_all();
3459         /* try to free all pages in this cgroup */
3460         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3461                 int progress;
3462
3463                 if (signal_pending(current))
3464                         return -EINTR;
3465
3466                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3467                                                         GFP_KERNEL, true);
3468                 if (!progress) {
3469                         nr_retries--;
3470                         /* maybe some writeback is necessary */
3471                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3472                 }
3473
3474         }
3475
3476         return 0;
3477 }
3478
3479 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3480                                             char *buf, size_t nbytes,
3481                                             loff_t off)
3482 {
3483         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3484
3485         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3486                 return -EINVAL;
3487         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3488 }
3489
3490 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3491                                      struct cftype *cft)
3492 {
3493         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3494 }
3495
3496 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3497                                       struct cftype *cft, u64 val)
3498 {
3499         int retval = 0;
3500         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3501         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3502
3503         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3504
3505         if (memcg->use_hierarchy == val)
3506                 goto out;
3507
3508         /*
3509          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3510          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3511          * occur, provided the current cgroup has no children.
3512          *
3513          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3514          * set if there are no children.
3515          */
3516         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3517                                 (val == 1 || val == 0)) {
3518                 if (!memcg_has_children(memcg))
3519                         memcg->use_hierarchy = val;
3520                 else
3521                         retval = -EBUSY;
3522         } else
3523                 retval = -EINVAL;
3524
3525 out:
3526         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3527
3528         return retval;
3529 }
3530
3531 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3532                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3533 {
3534         struct mem_cgroup *iter;
3535         long val = 0;
3536
3537         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3538         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3539                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3540
3541         if (val < 0) /* race ? */
3542                 val = 0;
3543         return val;
3544 }
3545
3546 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3547 {
3548         u64 val;
3549
3550         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3551                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3552                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3553                 if (swap)
3554                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3555         } else {
3556                 if (!swap)
3557                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3558                 else
3559                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3560         }
3561         return val << PAGE_SHIFT;
3562 }
3563
3564 enum {
3565         RES_USAGE,
3566         RES_LIMIT,
3567         RES_MAX_USAGE,
3568         RES_FAILCNT,
3569         RES_SOFT_LIMIT,
3570 };
3571
3572 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3573                                struct cftype *cft)
3574 {
3575         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3576         struct page_counter *counter;
3577
3578         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3579         case _MEM:
3580                 counter = &memcg->memory;
3581                 break;
3582         case _MEMSWAP:
3583                 counter = &memcg->memsw;
3584                 break;
3585         case _KMEM:
3586                 counter = &memcg->kmem;
3587                 break;
3588         default:
3589                 BUG();
3590         }
3591
3592         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3593         case RES_USAGE:
3594                 if (counter == &memcg->memory)
3595                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
3596                 if (counter == &memcg->memsw)
3597                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
3598                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3599         case RES_LIMIT:
3600                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
3601         case RES_MAX_USAGE:
3602                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3603         case RES_FAILCNT:
3604                 return counter->failcnt;
3605         case RES_SOFT_LIMIT:
3606                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3607         default:
3608                 BUG();
3609         }
3610 }
3611
3612 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3613 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
3614                                unsigned long nr_pages)
3615 {
3616         int err = 0;
3617         int memcg_id;
3618
3619         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
3620                 return 0;
3621
3622         /*
3623          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
3624          * cgroups so let's stop accounting here.
3625          */
3626         memcg_stop_kmem_account();
3627
3628         /*
3629          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
3630          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
3631          * already joined.
3632          *
3633          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
3634          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
3635          * place, which makes the value quite meaningless.
3636          *
3637          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
3638          * of course permitted.
3639          */
3640         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3641         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
3642             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
3643                 err = -EBUSY;
3644         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3645         if (err)
3646                 goto out;
3647
3648         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3649         if (memcg_id < 0) {
3650                 err = memcg_id;
3651                 goto out;
3652         }
3653
3654         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3655         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
3656
3657         /*
3658          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
3659          * active bit set yet, so this should succeed.
3660          */
3661         err = page_counter_limit(&memcg->kmem, nr_pages);
3662         VM_BUG_ON(err);
3663
3664         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3665         /*
3666          * Setting the active bit after enabling static branching will
3667          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3668          * patched.
3669          */
3670         memcg_kmem_set_active(memcg);
3671 out:
3672         memcg_resume_kmem_account();
3673         return err;
3674 }
3675
3676 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3677                                    unsigned long limit)
3678 {
3679         int ret;
3680
3681         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3682         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3683                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, limit);
3684         else
3685                 ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
3686         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3687         return ret;
3688 }
3689
3690 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3691 {
3692         int ret = 0;
3693         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3694
3695         if (!parent)
3696                 return 0;
3697
3698         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3699         /*
3700          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
3701          * after this point, because it has at least one child already.
3702          */
3703         if (memcg_kmem_is_active(parent))
3704                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
3705         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3706         return ret;
3707 }
3708 #else
3709 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3710                                    unsigned long limit)
3711 {
3712         return -EINVAL;
3713 }
3714 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3715
3716 /*
3717  * The user of this function is...
3718  * RES_LIMIT.
3719  */
3720 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3721                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3722 {
3723         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3724         unsigned long nr_pages;
3725         int ret;
3726
3727         buf = strstrip(buf);
3728         ret = page_counter_memparse(buf, &nr_pages);
3729         if (ret)
3730                 return ret;
3731
3732         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3733         case RES_LIMIT:
3734                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3735                         ret = -EINVAL;
3736                         break;
3737                 }
3738                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3739                 case _MEM:
3740                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3741                         break;
3742                 case _MEMSWAP:
3743                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3744                         break;
3745                 case _KMEM:
3746                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3747                         break;
3748                 }
3749                 break;
3750         case RES_SOFT_LIMIT:
3751                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3752                 ret = 0;
3753                 break;
3754         }
3755         return ret ?: nbytes;
3756 }
3757
3758 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3759                                 size_t nbytes, loff_t off)
3760 {
3761         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3762         struct page_counter *counter;
3763
3764         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3765         case _MEM:
3766                 counter = &memcg->memory;
3767                 break;
3768         case _MEMSWAP:
3769                 counter = &memcg->memsw;
3770                 break;
3771         case _KMEM:
3772                 counter = &memcg->kmem;
3773                 break;
3774         default:
3775                 BUG();
3776         }
3777
3778         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3779         case RES_MAX_USAGE:
3780                 page_counter_reset_watermark(counter);
3781                 break;
3782         case RES_FAILCNT:
3783                 counter->failcnt = 0;
3784                 break;
3785         default:
3786                 BUG();
3787         }
3788
3789         return nbytes;
3790 }
3791
3792 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3793                                         struct cftype *cft)
3794 {
3795         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3796 }
3797
3798 #ifdef CONFIG_MMU
3799 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3800                                         struct cftype *cft, u64 val)
3801 {
3802         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3803
3804         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
3805                 return -EINVAL;
3806
3807         /*
3808          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3809          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3810          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3811          * affect task migrations starting after the change.
3812          */
3813         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3814         return 0;
3815 }
3816 #else
3817 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3818                                         struct cftype *cft, u64 val)
3819 {
3820         return -ENOSYS;
3821 }
3822 #endif
3823
3824 #ifdef CONFIG_NUMA
3825 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3826 {
3827         struct numa_stat {
3828                 const char *name;
3829                 unsigned int lru_mask;
3830         };
3831
3832         static const struct numa_stat stats[] = {
3833                 { "total", LRU_ALL },
3834                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3835                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3836                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3837         };
3838         const struct numa_stat *stat;
3839         int nid;
3840         unsigned long nr;
3841         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3842
3843         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3844                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3845                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3846                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3847                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3848                                                           stat->lru_mask);
3849                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3850                 }
3851                 seq_putc(m, '\n');
3852         }
3853
3854         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3855                 struct mem_cgroup *iter;
3856
3857                 nr = 0;
3858                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3859                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3860                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3861                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3862                         nr = 0;
3863                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3864                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3865                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3866                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3867                 }
3868                 seq_putc(m, '\n');
3869         }
3870
3871         return 0;
3872 }
3873 #endif /* CONFIG_NUMA */
3874
3875 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
3876 {
3877         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3878 }
3879
3880 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3881 {
3882         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3883         unsigned long memory, memsw;
3884         struct mem_cgroup *mi;
3885         unsigned int i;
3886
3887         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3888                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3889                         continue;
3890                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3891                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3892         }
3893
3894         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3895                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3896                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3897
3898         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3899                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3900                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3901
3902         /* Hierarchical information */
3903         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3904         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3905                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3906                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3907         }
3908         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3909                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3910         if (do_swap_account)
3911                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3912                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3913
3914         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3915                 long long val = 0;
3916
3917                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3918                         continue;
3919                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3920                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3921                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3922         }
3923
3924         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3925                 unsigned long long val = 0;
3926
3927                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3928                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3929                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3930                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3931         }
3932
3933         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3934                 unsigned long long val = 0;
3935
3936                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3937                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3938                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3939         }
3940
3941 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3942         {
3943                 int nid, zid;
3944                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3945                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3946                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3947                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3948
3949                 for_each_online_node(nid)
3950                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3951                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3952                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3953
3954                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3955                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3956                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3957                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3958                         }
3959                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3960                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3961                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3962                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3963         }
3964 #endif
3965
3966         return 0;
3967 }
3968
3969 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3970                                       struct cftype *cft)
3971 {
3972         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3973
3974         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3975 }
3976
3977 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3978                                        struct cftype *cft, u64 val)
3979 {
3980         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3981
3982         if (val > 100)
3983                 return -EINVAL;
3984
3985         if (css->parent)
3986                 memcg->swappiness = val;
3987         else
3988                 vm_swappiness = val;
3989
3990         return 0;
3991 }
3992
3993 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3994 {
3995         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3996         unsigned long usage;
3997         int i;
3998
3999         rcu_read_lock();
4000         if (!swap)
4001                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4002         else
4003                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4004
4005         if (!t)
4006                 goto unlock;
4007
4008         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4009
4010         /*
4011          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4012          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4013          * call of __mem_cgroup_threshold().
4014          */
4015         i = t->current_threshold;
4016
4017         /*
4018          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4019          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4020          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4021          * only one element of the array here.
4022          */
4023         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4024                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4025
4026         /* i = current_threshold + 1 */
4027         i++;
4028
4029         /*
4030          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4031          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4032          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4033          * only one element of the array here.
4034          */
4035         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4036                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4037
4038         /* Update current_threshold */
4039         t->current_threshold = i - 1;
4040 unlock:
4041         rcu_read_unlock();
4042 }
4043
4044 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4045 {
4046         while (memcg) {
4047                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4048                 if (do_swap_account)
4049                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4050
4051                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4052         }
4053 }
4054
4055 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4056 {
4057         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4058         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4059
4060         if (_a->threshold > _b->threshold)
4061                 return 1;
4062
4063         if (_a->threshold < _b->threshold)
4064                 return -1;
4065
4066         return 0;
4067 }
4068
4069 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4070 {
4071         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4072
4073         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4074
4075         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4076                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4077
4078         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4079         return 0;
4080 }
4081
4082 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4083 {
4084         struct mem_cgroup *iter;
4085
4086         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4087                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4088 }
4089
4090 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4091         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4092 {
4093         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4094         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4095         unsigned long threshold;
4096         unsigned long usage;
4097         int i, size, ret;
4098
4099         ret = page_counter_memparse(args, &threshold);
4100         if (ret)
4101                 return ret;
4102
4103         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4104
4105         if (type == _MEM) {
4106                 thresholds = &memcg->thresholds;
4107                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4108         } else if (type == _MEMSWAP) {
4109                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4110                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4111         } else
4112                 BUG();
4113
4114         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4115         if (thresholds->primary)
4116                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4117
4118         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4119
4120         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4121         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4122                         GFP_KERNEL);
4123         if (!new) {
4124                 ret = -ENOMEM;
4125                 goto unlock;
4126         }
4127         new->size = size;
4128
4129         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4130         if (thresholds->primary) {
4131                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4132                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4133         }
4134
4135         /* Add new threshold */
4136         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4137         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4138
4139         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4140         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4141                         compare_thresholds, NULL);
4142
4143         /* Find current threshold */
4144         new->current_threshold = -1;
4145         for (i = 0; i < size; i++) {
4146                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4147                         /*
4148                          * new->current_threshold will not be used until
4149                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4150                          * it here.
4151                          */
4152                         ++new->current_threshold;
4153                 } else
4154                         break;
4155         }
4156
4157         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4158         kfree(thresholds->spare);
4159         thresholds->spare = thresholds->primary;
4160
4161         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4162
4163         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4164         synchronize_rcu();
4165
4166 unlock:
4167         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4168
4169         return ret;
4170 }
4171
4172 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4173         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4174 {
4175         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4176 }
4177
4178 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4179         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4180 {
4181         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4182 }
4183
4184 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4185         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4186 {
4187         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4188         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4189         unsigned long usage;
4190         int i, j, size;
4191
4192         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4193
4194         if (type == _MEM) {
4195                 thresholds = &memcg->thresholds;
4196                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4197         } else if (type == _MEMSWAP) {
4198                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4199                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4200         } else
4201                 BUG();
4202
4203         if (!thresholds->primary)
4204                 goto unlock;
4205
4206         /* Check if a threshold crossed before removing */
4207         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4208
4209         /* Calculate new number of threshold */
4210         size = 0;
4211         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4212                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4213                         size++;
4214         }
4215
4216         new = thresholds->spare;
4217
4218         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4219         if (!size) {
4220                 kfree(new);
4221                 new = NULL;
4222                 goto swap_buffers;
4223         }
4224
4225         new->size = size;
4226
4227         /* Copy thresholds and find current threshold */
4228         new->current_threshold = -1;
4229         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4230                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4231                         continue;
4232
4233                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4234                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4235                         /*
4236                          * new->current_threshold will not be used
4237                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4238                          * it here.
4239                          */
4240                         ++new->current_threshold;
4241                 }
4242                 j++;
4243         }
4244
4245 swap_buffers:
4246         /* Swap primary and spare array */
4247         thresholds->spare = thresholds->primary;
4248         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4249         if (!new) {
4250                 kfree(thresholds->spare);
4251                 thresholds->spare = NULL;
4252         }
4253
4254         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4255
4256         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4257         synchronize_rcu();
4258 unlock:
4259         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4260 }
4261
4262 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4263         struct eventfd_ctx *eventfd)
4264 {
4265         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4266 }
4267
4268 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4269         struct eventfd_ctx *eventfd)
4270 {
4271         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4272 }
4273
4274 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4275         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4276 {
4277         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4278
4279         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4280         if (!event)
4281                 return -ENOMEM;
4282
4283         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4284
4285         event->eventfd = eventfd;
4286         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4287
4288         /* already in OOM ? */
4289         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4290                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4291         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4292
4293         return 0;
4294 }
4295
4296 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4297         struct eventfd_ctx *eventfd)
4298 {
4299         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4300
4301         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4302
4303         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4304                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4305                         list_del(&ev->list);
4306                         kfree(ev);
4307                 }
4308         }
4309
4310         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4311 }
4312
4313 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4314 {
4315         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
4316
4317         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4318         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
4319         return 0;
4320 }
4321
4322 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4323         struct cftype *cft, u64 val)
4324 {
4325         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4326
4327         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4328         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4329                 return -EINVAL;
4330
4331         memcg->oom_kill_disable = val;
4332         if (!val)
4333                 memcg_oom_recover(memcg);
4334
4335         return 0;
4336 }
4337
4338 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4339 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4340 {
4341         int ret;
4342
4343         memcg->kmemcg_id = -1;
4344         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
4345         if (ret)
4346                 return ret;
4347
4348         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4349 }
4350
4351 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4352 {
4353         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4354 }
4355 #else
4356 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4357 {
4358         return 0;
4359 }
4360
4361 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4362 {
4363 }
4364 #endif
4365
4366 /*
4367  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4368  *
4369  * "cgroup.event_control" implementation.
4370  *
4371  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4372  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4373  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4374  *
4375  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4376  * possible.
4377  */
4378
4379 /*
4380  * Unregister event and free resources.
4381  *
4382  * Gets called from workqueue.
4383  */
4384 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4385 {
4386         struct mem_cgroup_event *event =
4387                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4388         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4389
4390         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4391
4392         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4393
4394         /* Notify userspace the event is going away. */
4395         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4396
4397         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4398         kfree(event);
4399         css_put(&memcg->css);
4400 }
4401
4402 /*
4403  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
4404  *
4405  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4406  */
4407 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
4408                             int sync, void *key)
4409 {
4410         struct mem_cgroup_event *event =
4411                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4412         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4413         unsigned long flags = (unsigned long)key;
4414
4415         if (flags & POLLHUP) {
4416                 /*
4417                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4418                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4419                  * for us.
4420                  *
4421                  * We can't race against event freeing since the other
4422                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4423                  * which we hold.
4424                  */
4425                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4426                 if (!list_empty(&event->list)) {
4427                         list_del_init(&event->list);
4428                         /*
4429                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4430                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4431                          */
4432                         schedule_work(&event->remove);
4433                 }
4434                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4435         }
4436
4437         return 0;
4438 }
4439
4440 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4441                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4442 {
4443         struct mem_cgroup_event *event =
4444                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4445
4446         event->wqh = wqh;
4447         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4448 }
4449
4450 /*
4451  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4452  *
4453  * Parse input and register new cgroup event handler.
4454  *
4455  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4456  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4457  */
4458 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4459                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4460 {
4461         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4462         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4463         struct mem_cgroup_event *event;
4464         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4465         unsigned int efd, cfd;
4466         struct fd efile;
4467         struct fd cfile;
4468         const char *name;
4469         char *endp;
4470         int ret;
4471
4472         buf = strstrip(buf);
4473
4474         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4475         if (*endp != ' ')
4476                 return -EINVAL;
4477         buf = endp + 1;
4478
4479         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4480         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4481                 return -EINVAL;
4482         buf = endp + 1;
4483
4484         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4485         if (!event)
4486                 return -ENOMEM;
4487
4488         event->memcg = memcg;
4489         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4490         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4491         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4492         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4493
4494         efile = fdget(efd);
4495         if (!efile.file) {
4496                 ret = -EBADF;
4497                 goto out_kfree;
4498         }
4499
4500         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4501         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4502                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4503                 goto out_put_efile;
4504         }
4505
4506         cfile = fdget(cfd);
4507         if (!cfile.file) {
4508                 ret = -EBADF;
4509                 goto out_put_eventfd;
4510         }
4511
4512         /* the process need read permission on control file */
4513         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4514         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4515         if (ret < 0)
4516                 goto out_put_cfile;
4517
4518         /*
4519          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4520          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4521          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4522          * is for compatibility anyway.
4523          *
4524          * DO NOT ADD NEW FILES.
4525          */
4526         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
4527
4528         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4529                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4530                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4531         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4532                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4533                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4534         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4535                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4536                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4537         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4538                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4539                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4540         } else {
4541                 ret = -EINVAL;
4542                 goto out_put_cfile;
4543         }
4544
4545         /*
4546          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4547          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4548          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4549          */
4550         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
4551                                                &memory_cgrp_subsys);
4552         ret = -EINVAL;
4553         if (IS_ERR(cfile_css))
4554                 goto out_put_cfile;
4555         if (cfile_css != css) {
4556                 css_put(cfile_css);
4557                 goto out_put_cfile;
4558         }
4559
4560         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4561         if (ret)
4562                 goto out_put_css;
4563
4564         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
4565
4566         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4567         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4568         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4569
4570         fdput(cfile);
4571         fdput(efile);
4572
4573         return nbytes;
4574
4575 out_put_css:
4576         css_put(css);
4577 out_put_cfile:
4578         fdput(cfile);
4579 out_put_eventfd:
4580         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4581 out_put_efile:
4582         fdput(efile);
4583 out_kfree:
4584         kfree(event);
4585
4586         return ret;
4587 }
4588
4589 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4590         {
4591                 .name = "usage_in_bytes",
4592                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4593                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4594         },
4595         {
4596                 .name = "max_usage_in_bytes",
4597                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4598                 .write = mem_cgroup_reset,
4599                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4600         },
4601         {
4602                 .name = "limit_in_bytes",
4603                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4604                 .write = mem_cgroup_write,
4605                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4606         },
4607         {
4608                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4609                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4610                 .write = mem_cgroup_write,
4611                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4612         },
4613         {
4614                 .name = "failcnt",
4615                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4616                 .write = mem_cgroup_reset,
4617                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4618         },
4619         {
4620                 .name = "stat",
4621                 .seq_show = memcg_stat_show,
4622         },
4623         {
4624                 .name = "force_empty",
4625                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4626         },
4627         {
4628                 .name = "use_hierarchy",
4629                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4630                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4631         },
4632         {
4633                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4634                 .write = memcg_write_event_control,
4635                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
4636                 .mode = S_IWUGO,
4637         },
4638         {
4639                 .name = "swappiness",
4640                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4641                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4642         },
4643         {
4644                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4645                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4646                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4647         },
4648         {
4649                 .name = "oom_control",
4650                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4651                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4652                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4653         },
4654         {
4655                 .name = "pressure_level",
4656         },
4657 #ifdef CONFIG_NUMA
4658         {
4659                 .name = "numa_stat",
4660                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4661         },
4662 #endif
4663 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4664         {
4665                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4666                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4667                 .write = mem_cgroup_write,
4668                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4669         },
4670         {
4671                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4672                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4673                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4674         },
4675         {
4676                 .name = "kmem.failcnt",
4677                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4678                 .write = mem_cgroup_reset,
4679                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4680         },
4681         {
4682                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4683                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4684                 .write = mem_cgroup_reset,
4685                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4686         },
4687 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4688         {
4689                 .name = "kmem.slabinfo",
4690                 .seq_start = slab_start,
4691                 .seq_next = slab_next,
4692                 .seq_stop = slab_stop,
4693                 .seq_show = memcg_slab_show,
4694         },
4695 #endif
4696 #endif
4697         { },    /* terminate */
4698 };
4699
4700 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4701 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
4702         {
4703                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4704                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4705                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4706         },
4707         {
4708                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4709                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4710                 .write = mem_cgroup_reset,
4711                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4712         },
4713         {
4714                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4715                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4716                 .write = mem_cgroup_write,
4717                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4718         },
4719         {
4720                 .name = "memsw.failcnt",
4721                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4722                 .write = mem_cgroup_reset,
4723                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4724         },
4725         { },    /* terminate */
4726 };
4727 #endif
4728 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4729 {
4730         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4731         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4732         int zone, tmp = node;
4733         /*
4734          * This routine is called against possible nodes.
4735          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4736          *
4737          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4738          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4739          *       function.
4740          */
4741         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4742                 tmp = -1;
4743         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4744         if (!pn)
4745                 return 1;
4746
4747         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4748                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4749                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4750                 mz->usage_in_excess = 0;
4751                 mz->on_tree = false;
4752                 mz->memcg = memcg;
4753         }
4754         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4755         return 0;
4756 }
4757
4758 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4759 {
4760         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4761 }
4762
4763 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4764 {
4765         struct mem_cgroup *memcg;
4766         size_t size;
4767
4768         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4769         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4770
4771         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4772         if (!memcg)
4773                 return NULL;
4774
4775         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4776         if (!memcg->stat)
4777                 goto out_free;
4778         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4779         return memcg;
4780
4781 out_free:
4782         kfree(memcg);
4783         return NULL;
4784 }
4785
4786 /*
4787  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4788  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4789  *
4790  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4791  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4792  * it goes down to 0.
4793  *
4794  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4795  */
4796
4797 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4798 {
4799         int node;
4800
4801         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4802
4803         for_each_node(node)
4804                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4805
4806         free_percpu(memcg->stat);
4807
4808         /*
4809          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
4810          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
4811          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
4812          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
4813          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
4814          *
4815          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
4816          * to move this code around, and make sure it is outside
4817          * the cgroup_lock.
4818          */
4819         disarm_static_keys(memcg);
4820         kfree(memcg);
4821 }
4822
4823 /*
4824  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4825  */
4826 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4827 {
4828         if (!memcg->memory.parent)
4829                 return NULL;
4830         return mem_cgroup_from_counter(memcg->memory.parent, memory);
4831 }
4832 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4833
4834 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4835 {
4836         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4837         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4838         int tmp, node, zone;
4839
4840         for_each_node(node) {
4841                 tmp = node;
4842                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4843                         tmp = -1;
4844                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4845                 BUG_ON(!rtpn);
4846
4847                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4848
4849                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4850                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4851                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4852                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4853                 }
4854         }
4855 }
4856
4857 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4858 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4859 {
4860         struct mem_cgroup *memcg;
4861         long error = -ENOMEM;
4862         int node;
4863
4864         memcg = mem_cgroup_alloc();
4865         if (!memcg)
4866                 return ERR_PTR(error);
4867
4868         for_each_node(node)
4869                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4870                         goto free_out;
4871
4872         /* root ? */
4873         if (parent_css == NULL) {
4874                 root_mem_cgroup = memcg;
4875                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4876                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4877                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4878         }
4879
4880         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4881         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4882         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4883         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4884         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4885         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4886         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4887         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4888
4889         return &memcg->css;
4890
4891 free_out:
4892         __mem_cgroup_free(memcg);
4893         return ERR_PTR(error);
4894 }
4895
4896 static int
4897 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4898 {
4899         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4900         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4901         int ret;
4902
4903         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4904                 return -ENOSPC;
4905
4906         if (!parent)
4907                 return 0;
4908
4909         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4910
4911         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4912         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4913         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4914
4915         if (parent->use_hierarchy) {
4916                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4917                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4918                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4919
4920                 /*
4921                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4922                  * core guarantees its existence.
4923                  */
4924         } else {
4925                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4926                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4927                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4928                 /*
4929                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4930                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4931                  * unfortunate state in our controller.
4932                  */
4933                 if (parent != root_mem_cgroup)
4934                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4935         }
4936         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4937
4938         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
4939         if (ret)
4940                 return ret;
4941
4942         /*
4943          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4944          * orders reading memcg->initialized against its callers
4945          * reading the memcg members.
4946          */
4947         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4948
4949         return 0;
4950 }
4951
4952 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4953 {
4954         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4955         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4956
4957         /*
4958          * Unregister events and notify userspace.
4959          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4960          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4961          */
4962         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4963         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4964                 list_del_init(&event->list);
4965                 schedule_work(&event->remove);
4966         }
4967         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4968
4969         memcg_unregister_all_caches(memcg);
4970         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4971 }
4972
4973 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4974 {
4975         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4976
4977         memcg_destroy_kmem(memcg);
4978         __mem_cgroup_free(memcg);
4979 }
4980
4981 /**
4982  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4983  * @css: the target css
4984  *
4985  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4986  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4987  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4988  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4989  * made visible again.
4990  *
4991  * The current implementation only resets the essential configurations.
4992  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4993  */
4994 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4995 {
4996         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4997
4998         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4999         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
5000         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
5001         memcg->soft_limit = 0;
5002 }
5003
5004 #ifdef CONFIG_MMU
5005 /* Handlers for move charge at task migration. */
5006 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5007 {
5008         int ret;
5009
5010         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
5011         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
5012         if (!ret) {
5013                 mc.precharge += count;
5014                 return ret;
5015         }
5016         if (ret == -EINTR) {
5017                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
5018                 return ret;
5019         }
5020
5021         /* Try charges one by one with reclaim */
5022         while (count--) {
5023                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
5024                 /*
5025                  * In case of failure, any residual charges against
5026                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
5027                  * later on.  However, cancel any charges that are
5028                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
5029                  */
5030                 if (ret == -EINTR)
5031                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
5032                 if (ret)
5033                         return ret;
5034                 mc.precharge++;
5035                 cond_resched();
5036         }
5037         return 0;
5038 }
5039
5040 /**
5041  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5042  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5043  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5044  * @ptent: the pte to be checked
5045  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5046  *
5047  * Returns
5048  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5049  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5050  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5051  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5052  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5053  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5054  *     in target->ent.
5055  *
5056  * Called with pte lock held.
5057  */
5058 union mc_target {
5059         struct page     *page;
5060         swp_entry_t     ent;
5061 };
5062
5063 enum mc_target_type {
5064         MC_TARGET_NONE = 0,
5065         MC_TARGET_PAGE,
5066         MC_TARGET_SWAP,
5067 };
5068
5069 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5070                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5071 {
5072         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5073
5074         if (!page || !page_mapped(page))
5075                 return NULL;
5076         if (PageAnon(page)) {
5077                 /* we don't move shared anon */
5078                 if (!move_anon())
5079                         return NULL;
5080         } else if (!move_file())
5081                 /* we ignore mapcount for file pages */
5082                 return NULL;
5083         if (!get_page_unless_zero(page))
5084                 return NULL;
5085
5086         return page;
5087 }
5088
5089 #ifdef CONFIG_SWAP
5090 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5091                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5092 {
5093         struct page *page = NULL;
5094         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5095
5096         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5097                 return NULL;
5098         /*
5099          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5100          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5101          */
5102         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
5103         if (do_swap_account)
5104                 entry->val = ent.val;
5105
5106         return page;
5107 }
5108 #else
5109 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5110                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5111 {
5112         return NULL;
5113 }
5114 #endif
5115
5116 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5117                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5118 {
5119         struct page *page = NULL;
5120         struct address_space *mapping;
5121         pgoff_t pgoff;
5122
5123         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5124                 return NULL;
5125         if (!move_file())
5126                 return NULL;
5127
5128         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5129         if (pte_none(ptent))
5130                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5131         else /* pte_file(ptent) is true */
5132                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5133
5134         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5135 #ifdef CONFIG_SWAP
5136         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5137         if (shmem_mapping(mapping)) {
5138                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5139                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5140                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5141                         if (do_swap_account)
5142                                 *entry = swp;
5143                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
5144                 }
5145         } else
5146                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5147 #else
5148         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5149 #endif
5150         return page;
5151 }
5152
5153 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5154                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5155 {
5156         struct page *page = NULL;
5157         struct page_cgroup *pc;
5158         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5159         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5160
5161         if (pte_present(ptent))
5162                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5163         else if (is_swap_pte(ptent))
5164                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5165         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5166                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5167
5168         if (!page && !ent.val)
5169                 return ret;
5170         if (page) {
5171                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5172                 /*
5173                  * Do only loose check w/o serialization.
5174                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or
5175                  * not under LRU exclusion.
5176                  */
5177                 if (pc->mem_cgroup == mc.from) {
5178                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5179                         if (target)
5180                                 target->page = page;
5181                 }
5182                 if (!ret || !target)
5183                         put_page(page);
5184         }
5185         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5186         if (ent.val && !ret &&
5187             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5188                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5189                 if (target)
5190                         target->ent = ent;
5191         }
5192         return ret;
5193 }
5194
5195 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5196 /*
5197  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5198  * support them for now.
5199  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5200  */
5201 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5202                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5203 {
5204         struct page *page = NULL;
5205         struct page_cgroup *pc;
5206         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5207
5208         page = pmd_page(pmd);
5209         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5210         if (!move_anon())
5211                 return ret;
5212         pc = lookup_page_cgroup(page);
5213         if (pc->mem_cgroup == mc.from) {
5214                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5215                 if (target) {
5216                         get_page(page);
5217                         target->page = page;
5218                 }
5219         }
5220         return ret;
5221 }
5222 #else
5223 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5224                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5225 {
5226         return MC_TARGET_NONE;
5227 }
5228 #endif
5229
5230 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5231                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5232                                         struct mm_walk *walk)
5233 {
5234         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5235         pte_t *pte;
5236         spinlock_t *ptl;
5237
5238         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5239                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5240                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5241                 spin_unlock(ptl);
5242                 return 0;
5243         }
5244
5245         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5246                 return 0;
5247         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5248         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5249                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5250                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5251         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5252         cond_resched();
5253
5254         return 0;
5255 }
5256
5257 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5258 {
5259         unsigned long precharge;
5260         struct vm_area_struct *vma;
5261
5262         down_read(&mm->mmap_sem);
5263         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5264                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5265                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5266                         .mm = mm,
5267                         .private = vma,
5268                 };
5269                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5270                         continue;
5271                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5272                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5273         }
5274         up_read(&mm->mmap_sem);
5275
5276         precharge = mc.precharge;
5277         mc.precharge = 0;
5278
5279         return precharge;
5280 }
5281
5282 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5283 {
5284         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5285
5286         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5287         mc.moving_task = current;
5288         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5289 }
5290
5291 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5292 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5293 {
5294         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5295         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5296
5297         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5298         if (mc.precharge) {
5299                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5300                 mc.precharge = 0;
5301         }
5302         /*
5303          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5304          * we must uncharge here.
5305          */
5306         if (mc.moved_charge) {
5307                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5308                 mc.moved_charge = 0;
5309         }
5310         /* we must fixup refcnts and charges */
5311         if (mc.moved_swap) {
5312                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5313                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5314                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5315
5316                 /*
5317                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5318                  * should uncharge to->memory.
5319                  */
5320                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5321                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5322
5323                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
5324
5325                 /* we've already done css_get(mc.to) */
5326                 mc.moved_swap = 0;
5327         }
5328         memcg_oom_recover(from);
5329         memcg_oom_recover(to);
5330         wake_up_all(&mc.waitq);
5331 }
5332
5333 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5334 {
5335         /*
5336          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5337          * task migration.
5338          */
5339         mc.moving_task = NULL;
5340         __mem_cgroup_clear_mc();
5341         spin_lock(&mc.lock);
5342         mc.from = NULL;
5343         mc.to = NULL;
5344         spin_unlock(&mc.lock);
5345 }
5346
5347 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5348                                  struct cgroup_taskset *tset)
5349 {
5350         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5351         int ret = 0;
5352         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5353         unsigned long move_charge_at_immigrate;
5354
5355         /*
5356          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5357          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5358          * So we need to save it, and keep it going.
5359          */
5360         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
5361         if (move_charge_at_immigrate) {
5362                 struct mm_struct *mm;
5363                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5364
5365                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5366
5367                 mm = get_task_mm(p);
5368                 if (!mm)
5369                         return 0;
5370                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5371                 if (mm->owner == p) {
5372                         VM_BUG_ON(mc.from);
5373                         VM_BUG_ON(mc.to);
5374                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5375                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5376                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5377
5378                         spin_lock(&mc.lock);
5379                         mc.from = from;
5380                         mc.to = memcg;
5381                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
5382                         spin_unlock(&mc.lock);
5383                         /* We set mc.moving_task later */
5384
5385                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5386                         if (ret)
5387                                 mem_cgroup_clear_mc();
5388                 }
5389                 mmput(mm);
5390         }
5391         return ret;
5392 }
5393
5394 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5395                                      struct cgroup_taskset *tset)
5396 {
5397         if (mc.to)
5398                 mem_cgroup_clear_mc();
5399 }
5400
5401 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5402                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5403                                 struct mm_walk *walk)
5404 {
5405         int ret = 0;
5406         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5407         pte_t *pte;
5408         spinlock_t *ptl;
5409         enum mc_target_type target_type;
5410         union mc_target target;
5411         struct page *page;
5412         struct page_cgroup *pc;
5413
5414         /*
5415          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5416          * happens because:
5417          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5418          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5419          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5420          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5421          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5422          *    part of thp split is not executed yet.
5423          */
5424         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5425                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5426                         spin_unlock(ptl);
5427                         return 0;
5428                 }
5429                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5430                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5431                         page = target.page;
5432                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5433                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5434                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5435                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
5436                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5437                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5438                                 }
5439                                 putback_lru_page(page);
5440                         }
5441                         put_page(page);
5442                 }
5443                 spin_unlock(ptl);
5444                 return 0;
5445         }
5446
5447         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5448                 return 0;
5449 retry:
5450         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5451         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5452                 pte_t ptent = *(pte++);
5453                 swp_entry_t ent;
5454
5455                 if (!mc.precharge)
5456                         break;
5457
5458                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5459                 case MC_TARGET_PAGE:
5460                         page = target.page;
5461                         if (isolate_lru_page(page))
5462                                 goto put;
5463                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5464                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5465                                                      mc.from, mc.to)) {
5466                                 mc.precharge--;
5467                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5468                                 mc.moved_charge++;
5469                         }
5470                         putback_lru_page(page);
5471 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5472                         put_page(page);
5473                         break;
5474                 case MC_TARGET_SWAP:
5475                         ent = target.ent;
5476                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5477                                 mc.precharge--;
5478                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5479                                 mc.moved_swap++;
5480                         }
5481                         break;
5482                 default:
5483                         break;
5484                 }
5485         }
5486         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5487         cond_resched();
5488
5489         if (addr != end) {
5490                 /*
5491                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5492                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5493                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5494                  * phase.
5495                  */
5496                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5497                 if (!ret)
5498                         goto retry;
5499         }
5500
5501         return ret;
5502 }
5503
5504 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5505 {
5506         struct vm_area_struct *vma;
5507
5508         lru_add_drain_all();
5509         /*
5510          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
5511          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
5512          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
5513          */
5514         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5515         synchronize_rcu();
5516 retry:
5517         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5518                 /*
5519                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5520                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5521                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5522                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5523                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5524                  */
5525                 __mem_cgroup_clear_mc();
5526                 cond_resched();
5527                 goto retry;
5528         }
5529         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5530                 int ret;
5531                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5532                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5533                         .mm = mm,
5534                         .private = vma,
5535                 };
5536                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5537                         continue;
5538                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5539                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5540                 if (ret)
5541                         /*
5542                          * means we have consumed all precharges and failed in
5543                          * doing additional charge. Just abandon here.
5544                          */
5545                         break;
5546         }
5547         up_read(&mm->mmap_sem);
5548         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5549 }
5550
5551 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5552                                  struct cgroup_taskset *tset)
5553 {
5554         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5555         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5556
5557         if (mm) {
5558                 if (mc.to)
5559                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5560                 mmput(mm);
5561         }
5562         if (mc.to)
5563                 mem_cgroup_clear_mc();
5564 }
5565 #else   /* !CONFIG_MMU */
5566 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5567                                  struct cgroup_taskset *tset)
5568 {
5569         return 0;
5570 }
5571 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5572                                      struct cgroup_taskset *tset)
5573 {
5574 }
5575 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5576                                  struct cgroup_taskset *tset)
5577 {
5578 }
5579 #endif
5580
5581 /*
5582  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5583  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5584  * attempt.
5585  */
5586 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5587 {
5588         /*
5589          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5590          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5591          * on for the root memcg is enough.
5592          */
5593         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
5594                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
5595 }
5596
5597 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5598         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5599         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5600         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5601         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5602         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5603         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5604         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5605         .attach = mem_cgroup_move_task,
5606         .bind = mem_cgroup_bind,
5607         .legacy_cftypes = mem_cgroup_files,
5608         .early_init = 0,
5609 };
5610
5611 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5612 static int __init enable_swap_account(char *s)
5613 {
5614         if (!strcmp(s, "1"))
5615                 really_do_swap_account = 1;
5616         else if (!strcmp(s, "0"))
5617                 really_do_swap_account = 0;
5618         return 1;
5619 }
5620 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5621
5622 static void __init memsw_file_init(void)
5623 {
5624         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5625                                           memsw_cgroup_files));
5626 }
5627
5628 static void __init enable_swap_cgroup(void)
5629 {
5630         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5631                 do_swap_account = 1;
5632                 memsw_file_init();
5633         }
5634 }
5635
5636 #else
5637 static void __init enable_swap_cgroup(void)
5638 {
5639 }
5640 #endif
5641
5642 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5643 /**
5644  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5645  * @page: page whose memsw charge to transfer
5646  * @entry: swap entry to move the charge to
5647  *
5648  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5649  */
5650 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5651 {
5652         struct mem_cgroup *memcg;
5653         struct page_cgroup *pc;
5654         unsigned short oldid;
5655
5656         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5657         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5658
5659         if (!do_swap_account)
5660                 return;
5661
5662         pc = lookup_page_cgroup(page);
5663         memcg = pc->mem_cgroup;
5664
5665         /* Readahead page, never charged */
5666         if (!memcg)
5667                 return;
5668
5669         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5670         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5671         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5672
5673         pc->mem_cgroup = NULL;
5674
5675         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5676                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5677
5678         /* XXX: caller holds IRQ-safe mapping->tree_lock */
5679         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5680
5681         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -1);
5682         memcg_check_events(memcg, page);
5683 }
5684
5685 /**
5686  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5687  * @entry: swap entry to uncharge
5688  *
5689  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5690  */
5691 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5692 {
5693         struct mem_cgroup *memcg;
5694         unsigned short id;
5695
5696         if (!do_swap_account)
5697                 return;
5698
5699         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5700         rcu_read_lock();
5701         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
5702         if (memcg) {
5703                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5704                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5705                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5706                 css_put(&memcg->css);
5707         }
5708         rcu_read_unlock();
5709 }
5710 #endif
5711
5712 /**
5713  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5714  * @page: page to charge
5715  * @mm: mm context of the victim
5716  * @gfp_mask: reclaim mode
5717  * @memcgp: charged memcg return
5718  *
5719  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5720  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5721  *
5722  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5723  * Otherwise, an error code is returned.
5724  *
5725  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5726  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5727  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5728  */
5729 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5730                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
5731 {
5732         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5733         unsigned int nr_pages = 1;
5734         int ret = 0;
5735
5736         if (mem_cgroup_disabled())
5737                 goto out;
5738
5739         if (PageSwapCache(page)) {
5740                 struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
5741                 /*
5742                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5743                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5744                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5745                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5746                  * in turn serializes uncharging.
5747                  */
5748                 if (pc->mem_cgroup)
5749                         goto out;
5750         }
5751
5752         if (PageTransHuge(page)) {
5753                 nr_pages <<= compound_order(page);
5754                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5755         }
5756
5757         if (do_swap_account && PageSwapCache(page))
5758                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
5759         if (!memcg)
5760                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5761
5762         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5763
5764         css_put(&memcg->css);
5765
5766         if (ret == -EINTR) {
5767                 memcg = root_mem_cgroup;
5768                 ret = 0;
5769         }
5770 out:
5771         *memcgp = memcg;
5772         return ret;
5773 }
5774
5775 /**
5776  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5777  * @page: page to charge
5778  * @memcg: memcg to charge the page to
5779  * @lrucare: page might be on LRU already
5780  *
5781  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5782  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5783  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5784  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5785  *
5786  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5787  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5788  *
5789  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5790  */
5791 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5792                               bool lrucare)
5793 {
5794         unsigned int nr_pages = 1;
5795
5796         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5797         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5798
5799         if (mem_cgroup_disabled())
5800                 return;
5801         /*
5802          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5803          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5804          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5805          */
5806         if (!memcg)
5807                 return;
5808
5809         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5810
5811         if (PageTransHuge(page)) {
5812                 nr_pages <<= compound_order(page);
5813                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5814         }
5815
5816         local_irq_disable();
5817         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
5818         memcg_check_events(memcg, page);
5819         local_irq_enable();
5820
5821         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
5822                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5823                 /*
5824                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5825                  * let's not wait for it.  The page already received a
5826                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5827                  */
5828                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5829         }
5830 }
5831
5832 /**
5833  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5834  * @page: page to charge
5835  * @memcg: memcg to charge the page to
5836  *
5837  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5838  */
5839 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
5840 {
5841         unsigned int nr_pages = 1;
5842
5843         if (mem_cgroup_disabled())
5844                 return;
5845         /*
5846          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5847          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5848          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5849          */
5850         if (!memcg)
5851                 return;
5852
5853         if (PageTransHuge(page)) {
5854                 nr_pages <<= compound_order(page);
5855                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5856         }
5857
5858         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5859 }
5860
5861 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5862                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5863                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5864 {
5865         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5866         unsigned long flags;
5867
5868         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5869                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5870                 if (do_swap_account)
5871                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5872                 memcg_oom_recover(memcg);
5873         }
5874
5875         local_irq_save(flags);
5876         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5877         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5878         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5879         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5880         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5881         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5882         local_irq_restore(flags);
5883
5884         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5885                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5886 }
5887
5888 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5889 {
5890         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5891         unsigned long nr_anon = 0;
5892         unsigned long nr_file = 0;
5893         unsigned long nr_huge = 0;
5894         unsigned long pgpgout = 0;
5895         struct list_head *next;
5896         struct page *page;
5897
5898         next = page_list->next;
5899         do {
5900                 unsigned int nr_pages = 1;
5901                 struct page_cgroup *pc;
5902
5903                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5904                 next = page->lru.next;
5905
5906                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5907                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5908
5909                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5910                 if (!pc->mem_cgroup)
5911                         continue;
5912
5913                 /*
5914                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5915                  * pc->mem_cgroup at this point, we have fully
5916                  * exclusive access to the page.
5917                  */
5918
5919                 if (memcg != pc->mem_cgroup) {
5920                         if (memcg) {
5921                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5922                                                nr_huge, page);
5923                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5924                         }
5925                         memcg = pc->mem_cgroup;
5926                 }
5927
5928                 if (PageTransHuge(page)) {
5929                         nr_pages <<= compound_order(page);
5930                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5931                         nr_huge += nr_pages;
5932                 }
5933
5934                 if (PageAnon(page))
5935                         nr_anon += nr_pages;
5936                 else
5937                         nr_file += nr_pages;
5938
5939                 pc->mem_cgroup = NULL;
5940
5941                 pgpgout++;
5942         } while (next != page_list);
5943
5944         if (memcg)
5945                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5946                                nr_huge, page);
5947 }
5948
5949 /**
5950  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5951  * @page: page to uncharge
5952  *
5953  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5954  * mem_cgroup_commit_charge().
5955  */
5956 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5957 {
5958         struct page_cgroup *pc;
5959
5960         if (mem_cgroup_disabled())
5961                 return;
5962
5963         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5964         pc = lookup_page_cgroup(page);
5965         if (!pc->mem_cgroup)
5966                 return;
5967
5968         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5969         uncharge_list(&page->lru);
5970 }
5971
5972 /**
5973  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5974  * @page_list: list of pages to uncharge
5975  *
5976  * Uncharge a list of pages previously charged with
5977  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5978  */
5979 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5980 {
5981         if (mem_cgroup_disabled())
5982                 return;
5983
5984         if (!list_empty(page_list))
5985                 uncharge_list(page_list);
5986 }
5987
5988 /**
5989  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
5990  * @oldpage: currently charged page
5991  * @newpage: page to transfer the charge to
5992  * @lrucare: both pages might be on the LRU already
5993  *
5994  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5995  *
5996  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5997  */
5998 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
5999                         bool lrucare)
6000 {
6001         struct mem_cgroup *memcg;
6002         struct page_cgroup *pc;
6003         int isolated;
6004
6005         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6006         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6007         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
6008         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
6009         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6010         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6011                        newpage);
6012
6013         if (mem_cgroup_disabled())
6014                 return;
6015
6016         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6017         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
6018         if (pc->mem_cgroup)
6019                 return;
6020
6021         /*
6022          * Swapcache readahead pages can get migrated before being
6023          * charged, and migration from compaction can happen to an
6024          * uncharged page when the PFN walker finds a page that
6025          * reclaim just put back on the LRU but has not released yet.
6026          */
6027         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
6028         memcg = pc->mem_cgroup;
6029         if (!memcg)
6030                 return;
6031
6032         if (lrucare)
6033                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
6034
6035         pc->mem_cgroup = NULL;
6036
6037         if (lrucare)
6038                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
6039
6040         commit_charge(newpage, memcg, lrucare);
6041 }
6042
6043 /*
6044  * subsys_initcall() for memory controller.
6045  *
6046  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
6047  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
6048  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
6049  * be initialized from here.
6050  */
6051 static int __init mem_cgroup_init(void)
6052 {
6053         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
6054         enable_swap_cgroup();
6055         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
6056         memcg_stock_init();
6057         return 0;
6058 }
6059 subsys_initcall(mem_cgroup_init);