]> rtime.felk.cvut.cz Git - can-eth-gw-linux.git/blob - mm/memcontrol.c
memcg: oom: fix totalpages calculation for memory.swappiness==0
[can-eth-gw-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  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  */
23
24 #include <linux/res_counter.h>
25 #include <linux/memcontrol.h>
26 #include <linux/cgroup.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/hugetlb.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/page-flags.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/bit_spinlock.h>
34 #include <linux/rcupdate.h>
35 #include <linux/limits.h>
36 #include <linux/export.h>
37 #include <linux/mutex.h>
38 #include <linux/rbtree.h>
39 #include <linux/slab.h>
40 #include <linux/swap.h>
41 #include <linux/swapops.h>
42 #include <linux/spinlock.h>
43 #include <linux/eventfd.h>
44 #include <linux/sort.h>
45 #include <linux/fs.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/mm_inline.h>
49 #include <linux/page_cgroup.h>
50 #include <linux/cpu.h>
51 #include <linux/oom.h>
52 #include "internal.h"
53 #include <net/sock.h>
54 #include <net/ip.h>
55 #include <net/tcp_memcontrol.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58
59 #include <trace/events/vmscan.h>
60
61 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
62 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
63 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
64
65 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
66 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
67 int do_swap_account __read_mostly;
68
69 /* for remember boot option*/
70 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
71 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
72 #else
73 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
74 #endif
75
76 #else
77 #define do_swap_account         0
78 #endif
79
80
81 /*
82  * Statistics for memory cgroup.
83  */
84 enum mem_cgroup_stat_index {
85         /*
86          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
87          */
88         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
89         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
90         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
91         MEM_CGROUP_STAT_SWAP, /* # of pages, swapped out */
92         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
93 };
94
95 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
96         "cache",
97         "rss",
98         "mapped_file",
99         "swap",
100 };
101
102 enum mem_cgroup_events_index {
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
106         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
107         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
108 };
109
110 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
111         "pgpgin",
112         "pgpgout",
113         "pgfault",
114         "pgmajfault",
115 };
116
117 /*
118  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
119  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
120  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
121  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
122  */
123 enum mem_cgroup_events_target {
124         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
125         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
126         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
127         MEM_CGROUP_NTARGETS,
128 };
129 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
130 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
131 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
132
133 struct mem_cgroup_stat_cpu {
134         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
135         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
136         unsigned long nr_page_events;
137         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
138 };
139
140 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
141         /* css_id of the last scanned hierarchy member */
142         int position;
143         /* scan generation, increased every round-trip */
144         unsigned int generation;
145 };
146
147 /*
148  * per-zone information in memory controller.
149  */
150 struct mem_cgroup_per_zone {
151         struct lruvec           lruvec;
152         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
153
154         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
155
156         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
157         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
158                                                 /* the soft limit is exceeded*/
159         bool                    on_tree;
160         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
161                                                 /* use container_of        */
162 };
163
164 struct mem_cgroup_per_node {
165         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
166 };
167
168 struct mem_cgroup_lru_info {
169         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
170 };
171
172 /*
173  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
174  * their hierarchy representation
175  */
176
177 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
178         struct rb_root rb_root;
179         spinlock_t lock;
180 };
181
182 struct mem_cgroup_tree_per_node {
183         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
184 };
185
186 struct mem_cgroup_tree {
187         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
188 };
189
190 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
191
192 struct mem_cgroup_threshold {
193         struct eventfd_ctx *eventfd;
194         u64 threshold;
195 };
196
197 /* For threshold */
198 struct mem_cgroup_threshold_ary {
199         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
200         int current_threshold;
201         /* Size of entries[] */
202         unsigned int size;
203         /* Array of thresholds */
204         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
205 };
206
207 struct mem_cgroup_thresholds {
208         /* Primary thresholds array */
209         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
210         /*
211          * Spare threshold array.
212          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
213          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
214          */
215         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
216 };
217
218 /* for OOM */
219 struct mem_cgroup_eventfd_list {
220         struct list_head list;
221         struct eventfd_ctx *eventfd;
222 };
223
224 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
225 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
226
227 /*
228  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
229  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
230  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
231  * to help the administrator determine what knobs to tune.
232  *
233  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
234  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
235  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
236  * a feature that will be implemented much later in the future.
237  */
238 struct mem_cgroup {
239         struct cgroup_subsys_state css;
240         /*
241          * the counter to account for memory usage
242          */
243         struct res_counter res;
244
245         union {
246                 /*
247                  * the counter to account for mem+swap usage.
248                  */
249                 struct res_counter memsw;
250
251                 /*
252                  * rcu_freeing is used only when freeing struct mem_cgroup,
253                  * so put it into a union to avoid wasting more memory.
254                  * It must be disjoint from the css field.  It could be
255                  * in a union with the res field, but res plays a much
256                  * larger part in mem_cgroup life than memsw, and might
257                  * be of interest, even at time of free, when debugging.
258                  * So share rcu_head with the less interesting memsw.
259                  */
260                 struct rcu_head rcu_freeing;
261                 /*
262                  * We also need some space for a worker in deferred freeing.
263                  * By the time we call it, rcu_freeing is no longer in use.
264                  */
265                 struct work_struct work_freeing;
266         };
267
268         /*
269          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
270          * per zone LRU lists.
271          */
272         struct mem_cgroup_lru_info info;
273         int last_scanned_node;
274 #if MAX_NUMNODES > 1
275         nodemask_t      scan_nodes;
276         atomic_t        numainfo_events;
277         atomic_t        numainfo_updating;
278 #endif
279         /*
280          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
281          */
282         bool use_hierarchy;
283
284         bool            oom_lock;
285         atomic_t        under_oom;
286
287         atomic_t        refcnt;
288
289         int     swappiness;
290         /* OOM-Killer disable */
291         int             oom_kill_disable;
292
293         /* set when res.limit == memsw.limit */
294         bool            memsw_is_minimum;
295
296         /* protect arrays of thresholds */
297         struct mutex thresholds_lock;
298
299         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
300         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
301
302         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
303         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
304
305         /* For oom notifier event fd */
306         struct list_head oom_notify;
307
308         /*
309          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
310          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
311          */
312         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
313         /*
314          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
315          */
316         atomic_t        moving_account;
317         /* taken only while moving_account > 0 */
318         spinlock_t      move_lock;
319         /*
320          * percpu counter.
321          */
322         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
323         /*
324          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
325          * See mem_cgroup_read_stat().
326          */
327         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
328         spinlock_t pcp_counter_lock;
329
330 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
331         struct tcp_memcontrol tcp_mem;
332 #endif
333 };
334
335 /* Stuffs for move charges at task migration. */
336 /*
337  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
338  * left-shifted bitmap of these types.
339  */
340 enum move_type {
341         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
342         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
343         NR_MOVE_TYPE,
344 };
345
346 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
347 static struct move_charge_struct {
348         spinlock_t        lock; /* for from, to */
349         struct mem_cgroup *from;
350         struct mem_cgroup *to;
351         unsigned long precharge;
352         unsigned long moved_charge;
353         unsigned long moved_swap;
354         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
355         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
356 } mc = {
357         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
358         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
359 };
360
361 static bool move_anon(void)
362 {
363         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
364                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
365 }
366
367 static bool move_file(void)
368 {
369         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
370                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
371 }
372
373 /*
374  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
375  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
376  */
377 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
378 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
379
380 enum charge_type {
381         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
382         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
383         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
384         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
385         NR_CHARGE_TYPE,
386 };
387
388 /* for encoding cft->private value on file */
389 #define _MEM                    (0)
390 #define _MEMSWAP                (1)
391 #define _OOM_TYPE               (2)
392 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
393 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
394 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
395 /* Used for OOM nofiier */
396 #define OOM_CONTROL             (0)
397
398 /*
399  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
400  */
401 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
402 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
403 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
404 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
405
406 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg);
407 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg);
408
409 static inline
410 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
411 {
412         return container_of(s, struct mem_cgroup, css);
413 }
414
415 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
416 {
417         return (memcg == root_mem_cgroup);
418 }
419
420 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
421 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
422
423 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
424 {
425         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
426                 struct mem_cgroup *memcg;
427                 struct cg_proto *cg_proto;
428
429                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
430
431                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
432                  * filled. It won't however, necessarily happen from
433                  * process context. So the test for root memcg given
434                  * the current task's memcg won't help us in this case.
435                  *
436                  * Respecting the original socket's memcg is a better
437                  * decision in this case.
438                  */
439                 if (sk->sk_cgrp) {
440                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
441                         mem_cgroup_get(sk->sk_cgrp->memcg);
442                         return;
443                 }
444
445                 rcu_read_lock();
446                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
447                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
448                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) && memcg_proto_active(cg_proto)) {
449                         mem_cgroup_get(memcg);
450                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
451                 }
452                 rcu_read_unlock();
453         }
454 }
455 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
456
457 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
458 {
459         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
460                 struct mem_cgroup *memcg;
461                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
462                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
463                 mem_cgroup_put(memcg);
464         }
465 }
466
467 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
468 {
469         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
470                 return NULL;
471
472         return &memcg->tcp_mem.cg_proto;
473 }
474 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
475
476 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
477 {
478         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem.cg_proto))
479                 return;
480         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
481 }
482 #else
483 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
484 {
485 }
486 #endif
487
488 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
489
490 static struct mem_cgroup_per_zone *
491 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
492 {
493         return &memcg->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
494 }
495
496 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
497 {
498         return &memcg->css;
499 }
500
501 static struct mem_cgroup_per_zone *
502 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
503 {
504         int nid = page_to_nid(page);
505         int zid = page_zonenum(page);
506
507         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
508 }
509
510 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
511 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
512 {
513         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
514 }
515
516 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
517 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
518 {
519         int nid = page_to_nid(page);
520         int zid = page_zonenum(page);
521
522         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
523 }
524
525 static void
526 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
527                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
528                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
529                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
530 {
531         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
532         struct rb_node *parent = NULL;
533         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
534
535         if (mz->on_tree)
536                 return;
537
538         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
539         if (!mz->usage_in_excess)
540                 return;
541         while (*p) {
542                 parent = *p;
543                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
544                                         tree_node);
545                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
546                         p = &(*p)->rb_left;
547                 /*
548                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
549                  * limit by the same amount
550                  */
551                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
552                         p = &(*p)->rb_right;
553         }
554         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
555         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
556         mz->on_tree = true;
557 }
558
559 static void
560 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
561                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
562                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
563 {
564         if (!mz->on_tree)
565                 return;
566         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
567         mz->on_tree = false;
568 }
569
570 static void
571 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
572                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
573                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
574 {
575         spin_lock(&mctz->lock);
576         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
577         spin_unlock(&mctz->lock);
578 }
579
580
581 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
582 {
583         unsigned long long excess;
584         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
585         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
586         int nid = page_to_nid(page);
587         int zid = page_zonenum(page);
588         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
589
590         /*
591          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
592          * because their event counter is not touched.
593          */
594         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
595                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
596                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
597                 /*
598                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
599                  * mem is over its softlimit.
600                  */
601                 if (excess || mz->on_tree) {
602                         spin_lock(&mctz->lock);
603                         /* if on-tree, remove it */
604                         if (mz->on_tree)
605                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
606                         /*
607                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
608                          * If excess is 0, no tree ops.
609                          */
610                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
611                         spin_unlock(&mctz->lock);
612                 }
613         }
614 }
615
616 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
617 {
618         int node, zone;
619         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
620         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
621
622         for_each_node(node) {
623                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
624                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
625                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
626                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
627                 }
628         }
629 }
630
631 static struct mem_cgroup_per_zone *
632 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
633 {
634         struct rb_node *rightmost = NULL;
635         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
636
637 retry:
638         mz = NULL;
639         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
640         if (!rightmost)
641                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
642
643         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
644         /*
645          * Remove the node now but someone else can add it back,
646          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
647          * position in the tree.
648          */
649         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
650         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
651                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
652                 goto retry;
653 done:
654         return mz;
655 }
656
657 static struct mem_cgroup_per_zone *
658 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
659 {
660         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
661
662         spin_lock(&mctz->lock);
663         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
664         spin_unlock(&mctz->lock);
665         return mz;
666 }
667
668 /*
669  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
670  *
671  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
672  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
673  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
674  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
675  *
676  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
677  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
678  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
679  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
680  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
681  *
682  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
683  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
684  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
685  * implemented.
686  */
687 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
688                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
689 {
690         long val = 0;
691         int cpu;
692
693         get_online_cpus();
694         for_each_online_cpu(cpu)
695                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
696 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
697         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
698         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
699         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
700 #endif
701         put_online_cpus();
702         return val;
703 }
704
705 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
706                                          bool charge)
707 {
708         int val = (charge) ? 1 : -1;
709         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
710 }
711
712 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
713                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
714 {
715         unsigned long val = 0;
716         int cpu;
717
718         for_each_online_cpu(cpu)
719                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
720 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
721         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
722         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
723         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
724 #endif
725         return val;
726 }
727
728 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
729                                          bool anon, int nr_pages)
730 {
731         preempt_disable();
732
733         /*
734          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
735          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
736          */
737         if (anon)
738                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
739                                 nr_pages);
740         else
741                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
742                                 nr_pages);
743
744         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
745         if (nr_pages > 0)
746                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
747         else {
748                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
749                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
750         }
751
752         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
753
754         preempt_enable();
755 }
756
757 unsigned long
758 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
759 {
760         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
761
762         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
763         return mz->lru_size[lru];
764 }
765
766 static unsigned long
767 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
768                         unsigned int lru_mask)
769 {
770         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
771         enum lru_list lru;
772         unsigned long ret = 0;
773
774         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
775
776         for_each_lru(lru) {
777                 if (BIT(lru) & lru_mask)
778                         ret += mz->lru_size[lru];
779         }
780         return ret;
781 }
782
783 static unsigned long
784 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
785                         int nid, unsigned int lru_mask)
786 {
787         u64 total = 0;
788         int zid;
789
790         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
791                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
792                                                 nid, zid, lru_mask);
793
794         return total;
795 }
796
797 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
798                         unsigned int lru_mask)
799 {
800         int nid;
801         u64 total = 0;
802
803         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
804                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
805         return total;
806 }
807
808 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
809                                        enum mem_cgroup_events_target target)
810 {
811         unsigned long val, next;
812
813         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
814         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
815         /* from time_after() in jiffies.h */
816         if ((long)next - (long)val < 0) {
817                 switch (target) {
818                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
819                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
820                         break;
821                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
822                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
823                         break;
824                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
825                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
826                         break;
827                 default:
828                         break;
829                 }
830                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
831                 return true;
832         }
833         return false;
834 }
835
836 /*
837  * Check events in order.
838  *
839  */
840 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
841 {
842         preempt_disable();
843         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
844         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
845                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
846                 bool do_softlimit;
847                 bool do_numainfo __maybe_unused;
848
849                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
850                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
851 #if MAX_NUMNODES > 1
852                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
853                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
854 #endif
855                 preempt_enable();
856
857                 mem_cgroup_threshold(memcg);
858                 if (unlikely(do_softlimit))
859                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
860 #if MAX_NUMNODES > 1
861                 if (unlikely(do_numainfo))
862                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
863 #endif
864         } else
865                 preempt_enable();
866 }
867
868 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
869 {
870         return mem_cgroup_from_css(
871                 cgroup_subsys_state(cont, mem_cgroup_subsys_id));
872 }
873
874 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
875 {
876         /*
877          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
878          * if it races with swapoff, page migration, etc.
879          * So this can be called with p == NULL.
880          */
881         if (unlikely(!p))
882                 return NULL;
883
884         return mem_cgroup_from_css(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id));
885 }
886
887 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
888 {
889         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
890
891         if (!mm)
892                 return NULL;
893         /*
894          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
895          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
896          * pessimistic (rather than adding locks here).
897          */
898         rcu_read_lock();
899         do {
900                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
901                 if (unlikely(!memcg))
902                         break;
903         } while (!css_tryget(&memcg->css));
904         rcu_read_unlock();
905         return memcg;
906 }
907
908 /**
909  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
910  * @root: hierarchy root
911  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
912  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
913  *
914  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
915  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
916  *
917  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
918  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
919  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
920  *
921  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
922  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
923  * reclaimers operating on the same zone and priority.
924  */
925 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
926                                    struct mem_cgroup *prev,
927                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
928 {
929         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
930         int id = 0;
931
932         if (mem_cgroup_disabled())
933                 return NULL;
934
935         if (!root)
936                 root = root_mem_cgroup;
937
938         if (prev && !reclaim)
939                 id = css_id(&prev->css);
940
941         if (prev && prev != root)
942                 css_put(&prev->css);
943
944         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
945                 if (prev)
946                         return NULL;
947                 return root;
948         }
949
950         while (!memcg) {
951                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
952                 struct cgroup_subsys_state *css;
953
954                 if (reclaim) {
955                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
956                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
957                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
958
959                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
960                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
961                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
962                                 return NULL;
963                         id = iter->position;
964                 }
965
966                 rcu_read_lock();
967                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, id + 1, &root->css, &id);
968                 if (css) {
969                         if (css == &root->css || css_tryget(css))
970                                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
971                 } else
972                         id = 0;
973                 rcu_read_unlock();
974
975                 if (reclaim) {
976                         iter->position = id;
977                         if (!css)
978                                 iter->generation++;
979                         else if (!prev && memcg)
980                                 reclaim->generation = iter->generation;
981                 }
982
983                 if (prev && !css)
984                         return NULL;
985         }
986         return memcg;
987 }
988
989 /**
990  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
991  * @root: hierarchy root
992  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
993  */
994 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
995                            struct mem_cgroup *prev)
996 {
997         if (!root)
998                 root = root_mem_cgroup;
999         if (prev && prev != root)
1000                 css_put(&prev->css);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1005  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1006  * be used for reference counting.
1007  */
1008 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1009         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1010              iter != NULL;                              \
1011              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1012
1013 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1014         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1015              iter != NULL;                              \
1016              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1017
1018 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1019 {
1020         struct mem_cgroup *memcg;
1021
1022         if (!mm)
1023                 return;
1024
1025         rcu_read_lock();
1026         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1027         if (unlikely(!memcg))
1028                 goto out;
1029
1030         switch (idx) {
1031         case PGFAULT:
1032                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1033                 break;
1034         case PGMAJFAULT:
1035                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1036                 break;
1037         default:
1038                 BUG();
1039         }
1040 out:
1041         rcu_read_unlock();
1042 }
1043 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
1044
1045 /**
1046  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1047  * @zone: zone of the wanted lruvec
1048  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1049  *
1050  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1051  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1052  * is disabled.
1053  */
1054 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1055                                       struct mem_cgroup *memcg)
1056 {
1057         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1058
1059         if (mem_cgroup_disabled())
1060                 return &zone->lruvec;
1061
1062         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1063         return &mz->lruvec;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1068  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1069  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1070  *
1071  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1072  * 1. charge
1073  * 2. moving account
1074  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1075  * It is added to LRU before charge.
1076  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1077  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1078  */
1079
1080 /**
1081  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1082  * @page: the page
1083  * @zone: zone of the page
1084  */
1085 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1086 {
1087         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1088         struct mem_cgroup *memcg;
1089         struct page_cgroup *pc;
1090
1091         if (mem_cgroup_disabled())
1092                 return &zone->lruvec;
1093
1094         pc = lookup_page_cgroup(page);
1095         memcg = pc->mem_cgroup;
1096
1097         /*
1098          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1099          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1100          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1101          *
1102          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1103          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1104          * of pc->mem_cgroup safe.
1105          */
1106         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1107                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1108
1109         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1110         return &mz->lruvec;
1111 }
1112
1113 /**
1114  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1115  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1116  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1117  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1118  *
1119  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1120  * lru list.
1121  */
1122 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1123                                 int nr_pages)
1124 {
1125         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1126         unsigned long *lru_size;
1127
1128         if (mem_cgroup_disabled())
1129                 return;
1130
1131         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1132         lru_size = mz->lru_size + lru;
1133         *lru_size += nr_pages;
1134         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1135 }
1136
1137 /*
1138  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1139  * hierarchy subtree
1140  */
1141 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1142                                   struct mem_cgroup *memcg)
1143 {
1144         if (root_memcg == memcg)
1145                 return true;
1146         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1147                 return false;
1148         return css_is_ancestor(&memcg->css, &root_memcg->css);
1149 }
1150
1151 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1152                                        struct mem_cgroup *memcg)
1153 {
1154         bool ret;
1155
1156         rcu_read_lock();
1157         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1158         rcu_read_unlock();
1159         return ret;
1160 }
1161
1162 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *memcg)
1163 {
1164         int ret;
1165         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1166         struct task_struct *p;
1167
1168         p = find_lock_task_mm(task);
1169         if (p) {
1170                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1171                 task_unlock(p);
1172         } else {
1173                 /*
1174                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1175                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1176                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1177                  */
1178                 task_lock(task);
1179                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1180                 if (curr)
1181                         css_get(&curr->css);
1182                 task_unlock(task);
1183         }
1184         if (!curr)
1185                 return 0;
1186         /*
1187          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1188          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1189          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1190          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1191          */
1192         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1193         css_put(&curr->css);
1194         return ret;
1195 }
1196
1197 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1198 {
1199         unsigned long inactive_ratio;
1200         unsigned long inactive;
1201         unsigned long active;
1202         unsigned long gb;
1203
1204         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1205         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1206
1207         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1208         if (gb)
1209                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1210         else
1211                 inactive_ratio = 1;
1212
1213         return inactive * inactive_ratio < active;
1214 }
1215
1216 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct lruvec *lruvec)
1217 {
1218         unsigned long active;
1219         unsigned long inactive;
1220
1221         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
1222         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE);
1223
1224         return (active > inactive);
1225 }
1226
1227 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1228         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1229
1230 /**
1231  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1232  * @memcg: the memory cgroup
1233  *
1234  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1235  * pages.
1236  */
1237 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1238 {
1239         unsigned long long margin;
1240
1241         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1242         if (do_swap_account)
1243                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1244         return margin >> PAGE_SHIFT;
1245 }
1246
1247 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1248 {
1249         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1250
1251         /* root ? */
1252         if (cgrp->parent == NULL)
1253                 return vm_swappiness;
1254
1255         return memcg->swappiness;
1256 }
1257
1258 /*
1259  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1260  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1261  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1262  * rcu_read_lock(), like this:
1263  *
1264  *         CPU-A                                    CPU-B
1265  *                                              rcu_read_lock()
1266  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1267  *                                                   take heavy locks.
1268  *         synchronize_rcu()                    update something.
1269  *                                              rcu_read_unlock()
1270  *         start move here.
1271  */
1272
1273 /* for quick checking without looking up memcg */
1274 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1275
1276 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1277 {
1278         atomic_inc(&memcg_moving);
1279         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1280         synchronize_rcu();
1281 }
1282
1283 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1284 {
1285         /*
1286          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1287          * We check NULL in callee rather than caller.
1288          */
1289         if (memcg) {
1290                 atomic_dec(&memcg_moving);
1291                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1292         }
1293 }
1294
1295 /*
1296  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1297  *
1298  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1299  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1300  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1301  *
1302  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1303  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1304  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1305  */
1306
1307 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1308 {
1309         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1310         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1311 }
1312
1313 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1314 {
1315         struct mem_cgroup *from;
1316         struct mem_cgroup *to;
1317         bool ret = false;
1318         /*
1319          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1320          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1321          */
1322         spin_lock(&mc.lock);
1323         from = mc.from;
1324         to = mc.to;
1325         if (!from)
1326                 goto unlock;
1327
1328         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1329                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1330 unlock:
1331         spin_unlock(&mc.lock);
1332         return ret;
1333 }
1334
1335 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1336 {
1337         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1338                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1339                         DEFINE_WAIT(wait);
1340                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1341                         /* moving charge context might have finished. */
1342                         if (mc.moving_task)
1343                                 schedule();
1344                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1345                         return true;
1346                 }
1347         }
1348         return false;
1349 }
1350
1351 /*
1352  * Take this lock when
1353  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1354  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1355  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1356  */
1357 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1358                                   unsigned long *flags)
1359 {
1360         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1361 }
1362
1363 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1364                                 unsigned long *flags)
1365 {
1366         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1367 }
1368
1369 /**
1370  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1371  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1372  * @p: Task that is going to be killed
1373  *
1374  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1375  * enabled
1376  */
1377 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1378 {
1379         struct cgroup *task_cgrp;
1380         struct cgroup *mem_cgrp;
1381         /*
1382          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1383          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1384          * If this assumption is broken, revisit this code.
1385          */
1386         static char memcg_name[PATH_MAX];
1387         int ret;
1388
1389         if (!memcg || !p)
1390                 return;
1391
1392         rcu_read_lock();
1393
1394         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1395         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1396
1397         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1398         if (ret < 0) {
1399                 /*
1400                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1401                  * But we'll still print out the usage information
1402                  */
1403                 rcu_read_unlock();
1404                 goto done;
1405         }
1406         rcu_read_unlock();
1407
1408         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1409
1410         rcu_read_lock();
1411         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1412         if (ret < 0) {
1413                 rcu_read_unlock();
1414                 goto done;
1415         }
1416         rcu_read_unlock();
1417
1418         /*
1419          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1420          */
1421         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1422 done:
1423
1424         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1425                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1426                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1427                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1428         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1429                 "failcnt %llu\n",
1430                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1431                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1432                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1433 }
1434
1435 /*
1436  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1437  * 1(self count) if no children.
1438  */
1439 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1440 {
1441         int num = 0;
1442         struct mem_cgroup *iter;
1443
1444         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1445                 num++;
1446         return num;
1447 }
1448
1449 /*
1450  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1451  */
1452 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1453 {
1454         u64 limit;
1455
1456         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1457
1458         /*
1459          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1460          */
1461         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1462                 u64 memsw;
1463
1464                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1465                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1466
1467                 /*
1468                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1469                  * available to this memcg, return that limit.
1470                  */
1471                 limit = min(limit, memsw);
1472         }
1473
1474         return limit;
1475 }
1476
1477 void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1478                               int order)
1479 {
1480         struct mem_cgroup *iter;
1481         unsigned long chosen_points = 0;
1482         unsigned long totalpages;
1483         unsigned int points = 0;
1484         struct task_struct *chosen = NULL;
1485
1486         /*
1487          * If current has a pending SIGKILL, then automatically select it.  The
1488          * goal is to allow it to allocate so that it may quickly exit and free
1489          * its memory.
1490          */
1491         if (fatal_signal_pending(current)) {
1492                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1493                 return;
1494         }
1495
1496         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1497         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1498         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1499                 struct cgroup *cgroup = iter->css.cgroup;
1500                 struct cgroup_iter it;
1501                 struct task_struct *task;
1502
1503                 cgroup_iter_start(cgroup, &it);
1504                 while ((task = cgroup_iter_next(cgroup, &it))) {
1505                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1506                                                         false)) {
1507                         case OOM_SCAN_SELECT:
1508                                 if (chosen)
1509                                         put_task_struct(chosen);
1510                                 chosen = task;
1511                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1512                                 get_task_struct(chosen);
1513                                 /* fall through */
1514                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1515                                 continue;
1516                         case OOM_SCAN_ABORT:
1517                                 cgroup_iter_end(cgroup, &it);
1518                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1519                                 if (chosen)
1520                                         put_task_struct(chosen);
1521                                 return;
1522                         case OOM_SCAN_OK:
1523                                 break;
1524                         };
1525                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1526                         if (points > chosen_points) {
1527                                 if (chosen)
1528                                         put_task_struct(chosen);
1529                                 chosen = task;
1530                                 chosen_points = points;
1531                                 get_task_struct(chosen);
1532                         }
1533                 }
1534                 cgroup_iter_end(cgroup, &it);
1535         }
1536
1537         if (!chosen)
1538                 return;
1539         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1540         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1541                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1542 }
1543
1544 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1545                                         gfp_t gfp_mask,
1546                                         unsigned long flags)
1547 {
1548         unsigned long total = 0;
1549         bool noswap = false;
1550         int loop;
1551
1552         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1553                 noswap = true;
1554         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1555                 noswap = true;
1556
1557         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1558                 if (loop)
1559                         drain_all_stock_async(memcg);
1560                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1561                 /*
1562                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1563                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1564                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1565                  */
1566                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1567                         break;
1568                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1569                         break;
1570                 /*
1571                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1572                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1573                  */
1574                 if (loop && !total)
1575                         break;
1576         }
1577         return total;
1578 }
1579
1580 /**
1581  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1582  * @memcg: the target memcg
1583  * @nid: the node ID to be checked.
1584  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1585  *
1586  * This function returns whether the specified memcg contains any
1587  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1588  * pages in the node.
1589  */
1590 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1591                 int nid, bool noswap)
1592 {
1593         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1594                 return true;
1595         if (noswap || !total_swap_pages)
1596                 return false;
1597         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1598                 return true;
1599         return false;
1600
1601 }
1602 #if MAX_NUMNODES > 1
1603
1604 /*
1605  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1606  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1607  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1608  *
1609  */
1610 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1611 {
1612         int nid;
1613         /*
1614          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1615          * pagein/pageout changes since the last update.
1616          */
1617         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1618                 return;
1619         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1620                 return;
1621
1622         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1623         memcg->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1624
1625         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1626
1627                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1628                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1629         }
1630
1631         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1632         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1637  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1638  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1639  *
1640  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1641  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1642  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1643  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1644  *
1645  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1646  */
1647 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1648 {
1649         int node;
1650
1651         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1652         node = memcg->last_scanned_node;
1653
1654         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1655         if (node == MAX_NUMNODES)
1656                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1657         /*
1658          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1659          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1660          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1661          * we use curret node.
1662          */
1663         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1664                 node = numa_node_id();
1665
1666         memcg->last_scanned_node = node;
1667         return node;
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1672  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1673  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1674  * enough new information. We need to do double check.
1675  */
1676 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1677 {
1678         int nid;
1679
1680         /*
1681          * quick check...making use of scan_node.
1682          * We can skip unused nodes.
1683          */
1684         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1685                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1686                      nid < MAX_NUMNODES;
1687                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1688
1689                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1690                                 return true;
1691                 }
1692         }
1693         /*
1694          * Check rest of nodes.
1695          */
1696         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1697                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1698                         continue;
1699                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1700                         return true;
1701         }
1702         return false;
1703 }
1704
1705 #else
1706 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1707 {
1708         return 0;
1709 }
1710
1711 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1712 {
1713         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1714 }
1715 #endif
1716
1717 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1718                                    struct zone *zone,
1719                                    gfp_t gfp_mask,
1720                                    unsigned long *total_scanned)
1721 {
1722         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1723         int total = 0;
1724         int loop = 0;
1725         unsigned long excess;
1726         unsigned long nr_scanned;
1727         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1728                 .zone = zone,
1729                 .priority = 0,
1730         };
1731
1732         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
1733
1734         while (1) {
1735                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1736                 if (!victim) {
1737                         loop++;
1738                         if (loop >= 2) {
1739                                 /*
1740                                  * If we have not been able to reclaim
1741                                  * anything, it might because there are
1742                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1743                                  */
1744                                 if (!total)
1745                                         break;
1746                                 /*
1747                                  * We want to do more targeted reclaim.
1748                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1749                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1750                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1751                                  */
1752                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1753                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1754                                         break;
1755                         }
1756                         continue;
1757                 }
1758                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
1759                         continue;
1760                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1761                                                      zone, &nr_scanned);
1762                 *total_scanned += nr_scanned;
1763                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
1764                         break;
1765         }
1766         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1767         return total;
1768 }
1769
1770 /*
1771  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1772  * If someone is running, return false.
1773  * Has to be called with memcg_oom_lock
1774  */
1775 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *memcg)
1776 {
1777         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1778
1779         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1780                 if (iter->oom_lock) {
1781                         /*
1782                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1783                          * so we cannot give a lock.
1784                          */
1785                         failed = iter;
1786                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1787                         break;
1788                 } else
1789                         iter->oom_lock = true;
1790         }
1791
1792         if (!failed)
1793                 return true;
1794
1795         /*
1796          * OK, we failed to lock the whole subtree so we have to clean up
1797          * what we set up to the failing subtree
1798          */
1799         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1800                 if (iter == failed) {
1801                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1802                         break;
1803                 }
1804                 iter->oom_lock = false;
1805         }
1806         return false;
1807 }
1808
1809 /*
1810  * Has to be called with memcg_oom_lock
1811  */
1812 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1813 {
1814         struct mem_cgroup *iter;
1815
1816         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1817                 iter->oom_lock = false;
1818         return 0;
1819 }
1820
1821 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1822 {
1823         struct mem_cgroup *iter;
1824
1825         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1826                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1827 }
1828
1829 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1830 {
1831         struct mem_cgroup *iter;
1832
1833         /*
1834          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1835          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1836          * atomic_add_unless() here.
1837          */
1838         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1839                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1840 }
1841
1842 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1843 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1844
1845 struct oom_wait_info {
1846         struct mem_cgroup *memcg;
1847         wait_queue_t    wait;
1848 };
1849
1850 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1851         unsigned mode, int sync, void *arg)
1852 {
1853         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1854         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1855         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1856
1857         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1858         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1859
1860         /*
1861          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
1862          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1863          */
1864         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
1865                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
1866                 return 0;
1867         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1868 }
1869
1870 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1871 {
1872         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1873         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1874 }
1875
1876 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1877 {
1878         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1879                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1880 }
1881
1882 /*
1883  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1884  */
1885 static bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask,
1886                                   int order)
1887 {
1888         struct oom_wait_info owait;
1889         bool locked, need_to_kill;
1890
1891         owait.memcg = memcg;
1892         owait.wait.flags = 0;
1893         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1894         owait.wait.private = current;
1895         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1896         need_to_kill = true;
1897         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1898
1899         /* At first, try to OOM lock hierarchy under memcg.*/
1900         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1901         locked = mem_cgroup_oom_lock(memcg);
1902         /*
1903          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1904          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1905          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1906          */
1907         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1908         if (!locked || memcg->oom_kill_disable)
1909                 need_to_kill = false;
1910         if (locked)
1911                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1912         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1913
1914         if (need_to_kill) {
1915                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1916                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order);
1917         } else {
1918                 schedule();
1919                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1920         }
1921         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1922         if (locked)
1923                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1924         memcg_wakeup_oom(memcg);
1925         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1926
1927         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1928
1929         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1930                 return false;
1931         /* Give chance to dying process */
1932         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1933         return true;
1934 }
1935
1936 /*
1937  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1938  * generalized to update other statistics as well.
1939  *
1940  * Notes: Race condition
1941  *
1942  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1943  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1944  * to do so _always_.
1945  *
1946  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1947  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1948  * are no race with "charge".
1949  *
1950  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1951  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1952  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1953  * by flags.
1954  *
1955  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1956  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
1957  * If there is, we take a lock.
1958  */
1959
1960 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
1961                                 bool *locked, unsigned long *flags)
1962 {
1963         struct mem_cgroup *memcg;
1964         struct page_cgroup *pc;
1965
1966         pc = lookup_page_cgroup(page);
1967 again:
1968         memcg = pc->mem_cgroup;
1969         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
1970                 return;
1971         /*
1972          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
1973          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
1974          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
1975          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
1976          */
1977         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
1978                 return;
1979
1980         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
1981         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
1982                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
1983                 goto again;
1984         }
1985         *locked = true;
1986 }
1987
1988 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
1989 {
1990         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1991
1992         /*
1993          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
1994          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
1995          * should take move_lock_mem_cgroup().
1996          */
1997         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
1998 }
1999
2000 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2001                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
2002 {
2003         struct mem_cgroup *memcg;
2004         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2005         unsigned long uninitialized_var(flags);
2006
2007         if (mem_cgroup_disabled())
2008                 return;
2009
2010         memcg = pc->mem_cgroup;
2011         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2012                 return;
2013
2014         switch (idx) {
2015         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
2016                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
2017                 break;
2018         default:
2019                 BUG();
2020         }
2021
2022         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2023 }
2024
2025 /*
2026  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2027  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2028  */
2029 #define CHARGE_BATCH    32U
2030 struct memcg_stock_pcp {
2031         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2032         unsigned int nr_pages;
2033         struct work_struct work;
2034         unsigned long flags;
2035 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2036 };
2037 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2038 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2039
2040 /*
2041  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
2042  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
2043  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
2044  * refilled.
2045  */
2046 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg)
2047 {
2048         struct memcg_stock_pcp *stock;
2049         bool ret = true;
2050
2051         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2052         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages)
2053                 stock->nr_pages--;
2054         else /* need to call res_counter_charge */
2055                 ret = false;
2056         put_cpu_var(memcg_stock);
2057         return ret;
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2062  */
2063 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2064 {
2065         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2066
2067         if (stock->nr_pages) {
2068                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2069
2070                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2071                 if (do_swap_account)
2072                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2073                 stock->nr_pages = 0;
2074         }
2075         stock->cached = NULL;
2076 }
2077
2078 /*
2079  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2080  * a thread which is pinned to local cpu.
2081  */
2082 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2083 {
2084         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2085         drain_stock(stock);
2086         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2087 }
2088
2089 /*
2090  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2091  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2092  */
2093 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2094 {
2095         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2096
2097         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2098                 drain_stock(stock);
2099                 stock->cached = memcg;
2100         }
2101         stock->nr_pages += nr_pages;
2102         put_cpu_var(memcg_stock);
2103 }
2104
2105 /*
2106  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2107  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2108  * until the work is done.
2109  */
2110 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2111 {
2112         int cpu, curcpu;
2113
2114         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2115         get_online_cpus();
2116         curcpu = get_cpu();
2117         for_each_online_cpu(cpu) {
2118                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2119                 struct mem_cgroup *memcg;
2120
2121                 memcg = stock->cached;
2122                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2123                         continue;
2124                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2125                         continue;
2126                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2127                         if (cpu == curcpu)
2128                                 drain_local_stock(&stock->work);
2129                         else
2130                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2131                 }
2132         }
2133         put_cpu();
2134
2135         if (!sync)
2136                 goto out;
2137
2138         for_each_online_cpu(cpu) {
2139                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2140                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2141                         flush_work(&stock->work);
2142         }
2143 out:
2144         put_online_cpus();
2145 }
2146
2147 /*
2148  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2149  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2150  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2151  * it.
2152  */
2153 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2154 {
2155         /*
2156          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2157          */
2158         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2159                 return;
2160         drain_all_stock(root_memcg, false);
2161         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2162 }
2163
2164 /* This is a synchronous drain interface. */
2165 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2166 {
2167         /* called when force_empty is called */
2168         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2169         drain_all_stock(root_memcg, true);
2170         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2171 }
2172
2173 /*
2174  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2175  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2176  */
2177 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2178 {
2179         int i;
2180
2181         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2182         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2183                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2184
2185                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2186                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2187         }
2188         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2189                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2190
2191                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2192                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2193         }
2194         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2195 }
2196
2197 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2198                                         unsigned long action,
2199                                         void *hcpu)
2200 {
2201         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2202         struct memcg_stock_pcp *stock;
2203         struct mem_cgroup *iter;
2204
2205         if (action == CPU_ONLINE)
2206                 return NOTIFY_OK;
2207
2208         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2209                 return NOTIFY_OK;
2210
2211         for_each_mem_cgroup(iter)
2212                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2213
2214         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2215         drain_stock(stock);
2216         return NOTIFY_OK;
2217 }
2218
2219
2220 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2221 enum {
2222         CHARGE_OK,              /* success */
2223         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2224         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2225         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2226         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2227 };
2228
2229 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2230                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2231 {
2232         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2233         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2234         struct res_counter *fail_res;
2235         unsigned long flags = 0;
2236         int ret;
2237
2238         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2239
2240         if (likely(!ret)) {
2241                 if (!do_swap_account)
2242                         return CHARGE_OK;
2243                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2244                 if (likely(!ret))
2245                         return CHARGE_OK;
2246
2247                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2248                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2249                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2250         } else
2251                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2252         /*
2253          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2254          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2255          *
2256          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2257          * single page instead.
2258          */
2259         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2260                 return CHARGE_RETRY;
2261
2262         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2263                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2264
2265         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2266         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2267                 return CHARGE_RETRY;
2268         /*
2269          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2270          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2271          * before killing the task.
2272          *
2273          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2274          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2275          * to regular pages anyway in case of failure.
2276          */
2277         if (nr_pages == 1 && ret)
2278                 return CHARGE_RETRY;
2279
2280         /*
2281          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2282          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2283          */
2284         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2285                 return CHARGE_RETRY;
2286
2287         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2288         if (!oom_check)
2289                 return CHARGE_NOMEM;
2290         /* check OOM */
2291         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize)))
2292                 return CHARGE_OOM_DIE;
2293
2294         return CHARGE_RETRY;
2295 }
2296
2297 /*
2298  * __mem_cgroup_try_charge() does
2299  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2300  * 2. update res_counter
2301  * 3. call memory reclaim if necessary.
2302  *
2303  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2304  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2305  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2306  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2307  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2308  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2309  *
2310  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2311  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2312  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2313  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2314  *
2315  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2316  * the oom-killer can be invoked.
2317  */
2318 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2319                                    gfp_t gfp_mask,
2320                                    unsigned int nr_pages,
2321                                    struct mem_cgroup **ptr,
2322                                    bool oom)
2323 {
2324         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2325         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2326         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2327         int ret;
2328
2329         /*
2330          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2331          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2332          * MEMDIE process.
2333          */
2334         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2335                      || fatal_signal_pending(current)))
2336                 goto bypass;
2337
2338         /*
2339          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2340          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2341          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2342          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2343          */
2344         if (!*ptr && !mm)
2345                 *ptr = root_mem_cgroup;
2346 again:
2347         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2348                 memcg = *ptr;
2349                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&memcg->css));
2350                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2351                         goto done;
2352                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg))
2353                         goto done;
2354                 css_get(&memcg->css);
2355         } else {
2356                 struct task_struct *p;
2357
2358                 rcu_read_lock();
2359                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2360                 /*
2361                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2362                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2363                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2364                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2365                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2366                  * small race, here.
2367                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2368                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2369                  */
2370                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2371                 if (!memcg)
2372                         memcg = root_mem_cgroup;
2373                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2374                         rcu_read_unlock();
2375                         goto done;
2376                 }
2377                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg)) {
2378                         /*
2379                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2380                          * But considering how consume_stok works, it's not
2381                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2382                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2383                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2384                          * calling consume_stock().
2385                          */
2386                         rcu_read_unlock();
2387                         goto done;
2388                 }
2389                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2390                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2391                         rcu_read_unlock();
2392                         goto again;
2393                 }
2394                 rcu_read_unlock();
2395         }
2396
2397         do {
2398                 bool oom_check;
2399
2400                 /* If killed, bypass charge */
2401                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2402                         css_put(&memcg->css);
2403                         goto bypass;
2404                 }
2405
2406                 oom_check = false;
2407                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2408                         oom_check = true;
2409                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2410                 }
2411
2412                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch, oom_check);
2413                 switch (ret) {
2414                 case CHARGE_OK:
2415                         break;
2416                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2417                         batch = nr_pages;
2418                         css_put(&memcg->css);
2419                         memcg = NULL;
2420                         goto again;
2421                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2422                         css_put(&memcg->css);
2423                         goto nomem;
2424                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2425                         if (!oom) {
2426                                 css_put(&memcg->css);
2427                                 goto nomem;
2428                         }
2429                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2430                         nr_oom_retries--;
2431                         break;
2432                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2433                         css_put(&memcg->css);
2434                         goto bypass;
2435                 }
2436         } while (ret != CHARGE_OK);
2437
2438         if (batch > nr_pages)
2439                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2440         css_put(&memcg->css);
2441 done:
2442         *ptr = memcg;
2443         return 0;
2444 nomem:
2445         *ptr = NULL;
2446         return -ENOMEM;
2447 bypass:
2448         *ptr = root_mem_cgroup;
2449         return -EINTR;
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2454  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2455  * gotten by try_charge().
2456  */
2457 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2458                                        unsigned int nr_pages)
2459 {
2460         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2461                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2462
2463                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2464                 if (do_swap_account)
2465                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2466         }
2467 }
2468
2469 /*
2470  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2471  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2472  */
2473 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2474                                         unsigned int nr_pages)
2475 {
2476         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2477
2478         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2479                 return;
2480
2481         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2482         if (do_swap_account)
2483                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2484                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2485 }
2486
2487 /*
2488  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2489  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2490  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2491  * memcg.)
2492  */
2493 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2494 {
2495         struct cgroup_subsys_state *css;
2496
2497         /* ID 0 is unused ID */
2498         if (!id)
2499                 return NULL;
2500         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2501         if (!css)
2502                 return NULL;
2503         return mem_cgroup_from_css(css);
2504 }
2505
2506 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2507 {
2508         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2509         struct page_cgroup *pc;
2510         unsigned short id;
2511         swp_entry_t ent;
2512
2513         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2514
2515         pc = lookup_page_cgroup(page);
2516         lock_page_cgroup(pc);
2517         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2518                 memcg = pc->mem_cgroup;
2519                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2520                         memcg = NULL;
2521         } else if (PageSwapCache(page)) {
2522                 ent.val = page_private(page);
2523                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2524                 rcu_read_lock();
2525                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2526                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2527                         memcg = NULL;
2528                 rcu_read_unlock();
2529         }
2530         unlock_page_cgroup(pc);
2531         return memcg;
2532 }
2533
2534 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2535                                        struct page *page,
2536                                        unsigned int nr_pages,
2537                                        enum charge_type ctype,
2538                                        bool lrucare)
2539 {
2540         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2541         struct zone *uninitialized_var(zone);
2542         struct lruvec *lruvec;
2543         bool was_on_lru = false;
2544         bool anon;
2545
2546         lock_page_cgroup(pc);
2547         VM_BUG_ON(PageCgroupUsed(pc));
2548         /*
2549          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2550          * accessed by any other context at this point.
2551          */
2552
2553         /*
2554          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2555          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2556          */
2557         if (lrucare) {
2558                 zone = page_zone(page);
2559                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2560                 if (PageLRU(page)) {
2561                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2562                         ClearPageLRU(page);
2563                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2564                         was_on_lru = true;
2565                 }
2566         }
2567
2568         pc->mem_cgroup = memcg;
2569         /*
2570          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2571          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2572          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2573          * before USED bit, we need memory barrier here.
2574          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2575          */
2576         smp_wmb();
2577         SetPageCgroupUsed(pc);
2578
2579         if (lrucare) {
2580                 if (was_on_lru) {
2581                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2582                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2583                         SetPageLRU(page);
2584                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2585                 }
2586                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2587         }
2588
2589         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2590                 anon = true;
2591         else
2592                 anon = false;
2593
2594         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, nr_pages);
2595         unlock_page_cgroup(pc);
2596
2597         /*
2598          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2599          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2600          * if they exceeds softlimit.
2601          */
2602         memcg_check_events(memcg, page);
2603 }
2604
2605 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2606
2607 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
2608 /*
2609  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2610  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2611  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2612  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2613  */
2614 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2615 {
2616         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2617         struct page_cgroup *pc;
2618         int i;
2619
2620         if (mem_cgroup_disabled())
2621                 return;
2622         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
2623                 pc = head_pc + i;
2624                 pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2625                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
2626                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2627         }
2628 }
2629 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2630
2631 /**
2632  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2633  * @page: the page
2634  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2635  * @pc: page_cgroup of the page.
2636  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2637  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2638  *
2639  * The caller must confirm following.
2640  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2641  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2642  *
2643  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
2644  * from old cgroup.
2645  */
2646 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2647                                    unsigned int nr_pages,
2648                                    struct page_cgroup *pc,
2649                                    struct mem_cgroup *from,
2650                                    struct mem_cgroup *to)
2651 {
2652         unsigned long flags;
2653         int ret;
2654         bool anon = PageAnon(page);
2655
2656         VM_BUG_ON(from == to);
2657         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2658         /*
2659          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2660          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2661          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2662          * hold it.
2663          */
2664         ret = -EBUSY;
2665         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2666                 goto out;
2667
2668         lock_page_cgroup(pc);
2669
2670         ret = -EINVAL;
2671         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2672                 goto unlock;
2673
2674         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
2675
2676         if (!anon && page_mapped(page)) {
2677                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2678                 preempt_disable();
2679                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2680                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2681                 preempt_enable();
2682         }
2683         mem_cgroup_charge_statistics(from, anon, -nr_pages);
2684
2685         /* caller should have done css_get */
2686         pc->mem_cgroup = to;
2687         mem_cgroup_charge_statistics(to, anon, nr_pages);
2688         /*
2689          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2690          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2691          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2692          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2693          * status here.
2694          */
2695         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
2696         ret = 0;
2697 unlock:
2698         unlock_page_cgroup(pc);
2699         /*
2700          * check events
2701          */
2702         memcg_check_events(to, page);
2703         memcg_check_events(from, page);
2704 out:
2705         return ret;
2706 }
2707
2708 /*
2709  * move charges to its parent.
2710  */
2711
2712 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2713                                   struct page_cgroup *pc,
2714                                   struct mem_cgroup *child)
2715 {
2716         struct mem_cgroup *parent;
2717         unsigned int nr_pages;
2718         unsigned long uninitialized_var(flags);
2719         int ret;
2720
2721         /* Is ROOT ? */
2722         if (mem_cgroup_is_root(child))
2723                 return -EINVAL;
2724
2725         ret = -EBUSY;
2726         if (!get_page_unless_zero(page))
2727                 goto out;
2728         if (isolate_lru_page(page))
2729                 goto put;
2730
2731         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2732
2733         parent = parent_mem_cgroup(child);
2734         /*
2735          * If no parent, move charges to root cgroup.
2736          */
2737         if (!parent)
2738                 parent = root_mem_cgroup;
2739
2740         if (nr_pages > 1)
2741                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2742
2743         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
2744                                 pc, child, parent);
2745         if (!ret)
2746                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
2747
2748         if (nr_pages > 1)
2749                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2750         putback_lru_page(page);
2751 put:
2752         put_page(page);
2753 out:
2754         return ret;
2755 }
2756
2757 /*
2758  * Charge the memory controller for page usage.
2759  * Return
2760  * 0 if the charge was successful
2761  * < 0 if the cgroup is over its limit
2762  */
2763 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2764                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2765 {
2766         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2767         unsigned int nr_pages = 1;
2768         bool oom = true;
2769         int ret;
2770
2771         if (PageTransHuge(page)) {
2772                 nr_pages <<= compound_order(page);
2773                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2774                 /*
2775                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2776                  * fault handler will fall back to regular pages.
2777                  */
2778                 oom = false;
2779         }
2780
2781         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
2782         if (ret == -ENOMEM)
2783                 return ret;
2784         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
2785         return 0;
2786 }
2787
2788 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2789                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2790 {
2791         if (mem_cgroup_disabled())
2792                 return 0;
2793         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2794         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
2795         VM_BUG_ON(!mm);
2796         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2797                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
2798 }
2799
2800 /*
2801  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2802  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2803  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2804  * "commit()" or removed by "cancel()"
2805  */
2806 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2807                                           struct page *page,
2808                                           gfp_t mask,
2809                                           struct mem_cgroup **memcgp)
2810 {
2811         struct mem_cgroup *memcg;
2812         struct page_cgroup *pc;
2813         int ret;
2814
2815         pc = lookup_page_cgroup(page);
2816         /*
2817          * Every swap fault against a single page tries to charge the
2818          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
2819          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
2820          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
2821          * in turn serializes uncharging.
2822          */
2823         if (PageCgroupUsed(pc))
2824                 return 0;
2825         if (!do_swap_account)
2826                 goto charge_cur_mm;
2827         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2828         if (!memcg)
2829                 goto charge_cur_mm;
2830         *memcgp = memcg;
2831         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
2832         css_put(&memcg->css);
2833         if (ret == -EINTR)
2834                 ret = 0;
2835         return ret;
2836 charge_cur_mm:
2837         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
2838         if (ret == -EINTR)
2839                 ret = 0;
2840         return ret;
2841 }
2842
2843 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
2844                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
2845 {
2846         *memcgp = NULL;
2847         if (mem_cgroup_disabled())
2848                 return 0;
2849         /*
2850          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
2851          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
2852          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
2853          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
2854          */
2855         if (!PageSwapCache(page)) {
2856                 int ret;
2857
2858                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
2859                 if (ret == -EINTR)
2860                         ret = 0;
2861                 return ret;
2862         }
2863         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
2864 }
2865
2866 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
2867 {
2868         if (mem_cgroup_disabled())
2869                 return;
2870         if (!memcg)
2871                 return;
2872         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
2873 }
2874
2875 static void
2876 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2877                                         enum charge_type ctype)
2878 {
2879         if (mem_cgroup_disabled())
2880                 return;
2881         if (!memcg)
2882                 return;
2883         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
2884
2885         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
2886         /*
2887          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2888          * counted both as mem and swap....double count.
2889          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2890          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2891          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2892          */
2893         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2894                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2895                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
2896         }
2897         /*
2898          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2899          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2900          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2901          */
2902         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
2903 }
2904
2905 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
2906                                      struct mem_cgroup *memcg)
2907 {
2908         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
2909                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
2910 }
2911
2912 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2913                                 gfp_t gfp_mask)
2914 {
2915         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2916         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
2917         int ret;
2918
2919         if (mem_cgroup_disabled())
2920                 return 0;
2921         if (PageCompound(page))
2922                 return 0;
2923
2924         if (!PageSwapCache(page))
2925                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
2926         else { /* page is swapcache/shmem */
2927                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
2928                                                      gfp_mask, &memcg);
2929                 if (!ret)
2930                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
2931         }
2932         return ret;
2933 }
2934
2935 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
2936                                    unsigned int nr_pages,
2937                                    const enum charge_type ctype)
2938 {
2939         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2940         bool uncharge_memsw = true;
2941
2942         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2943         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2944                 uncharge_memsw = false;
2945
2946         batch = &current->memcg_batch;
2947         /*
2948          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2949          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2950          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2951          */
2952         if (!batch->memcg)
2953                 batch->memcg = memcg;
2954         /*
2955          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2956          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2957          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2958          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2959          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2960          */
2961
2962         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2963                 goto direct_uncharge;
2964
2965         if (nr_pages > 1)
2966                 goto direct_uncharge;
2967
2968         /*
2969          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2970          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2971          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2972          */
2973         if (batch->memcg != memcg)
2974                 goto direct_uncharge;
2975         /* remember freed charge and uncharge it later */
2976         batch->nr_pages++;
2977         if (uncharge_memsw)
2978                 batch->memsw_nr_pages++;
2979         return;
2980 direct_uncharge:
2981         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2982         if (uncharge_memsw)
2983                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2984         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
2985                 memcg_oom_recover(memcg);
2986 }
2987
2988 /*
2989  * uncharge if !page_mapped(page)
2990  */
2991 static struct mem_cgroup *
2992 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
2993                              bool end_migration)
2994 {
2995         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2996         unsigned int nr_pages = 1;
2997         struct page_cgroup *pc;
2998         bool anon;
2999
3000         if (mem_cgroup_disabled())
3001                 return NULL;
3002
3003         VM_BUG_ON(PageSwapCache(page));
3004
3005         if (PageTransHuge(page)) {
3006                 nr_pages <<= compound_order(page);
3007                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
3008         }
3009         /*
3010          * Check if our page_cgroup is valid
3011          */
3012         pc = lookup_page_cgroup(page);
3013         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
3014                 return NULL;
3015
3016         lock_page_cgroup(pc);
3017
3018         memcg = pc->mem_cgroup;
3019
3020         if (!PageCgroupUsed(pc))
3021                 goto unlock_out;
3022
3023         anon = PageAnon(page);
3024
3025         switch (ctype) {
3026         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
3027                 /*
3028                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
3029                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
3030                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
3031                  */
3032                 anon = true;
3033                 /* fallthrough */
3034         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
3035                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
3036                 if (page_mapped(page))
3037                         goto unlock_out;
3038                 /*
3039                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
3040                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
3041                  * unused post-migration page and so it has to call
3042                  * here with the migration bit still set.  See the
3043                  * res_counter handling below.
3044                  */
3045                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
3046                         goto unlock_out;
3047                 break;
3048         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
3049                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
3050                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
3051                                 goto unlock_out;
3052                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
3053                                 goto unlock_out;
3054                 break;
3055         default:
3056                 break;
3057         }
3058
3059         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, -nr_pages);
3060
3061         ClearPageCgroupUsed(pc);
3062         /*
3063          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
3064          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
3065          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
3066          * special functions.
3067          */
3068
3069         unlock_page_cgroup(pc);
3070         /*
3071          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
3072          * will never be freed.
3073          */
3074         memcg_check_events(memcg, page);
3075         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
3076                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
3077                 mem_cgroup_get(memcg);
3078         }
3079         /*
3080          * Migration does not charge the res_counter for the
3081          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
3082          * page that is unused after the migration.
3083          */
3084         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
3085                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
3086
3087         return memcg;
3088
3089 unlock_out:
3090         unlock_page_cgroup(pc);
3091         return NULL;
3092 }
3093
3094 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
3095 {
3096         /* early check. */
3097         if (page_mapped(page))
3098                 return;
3099         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
3100         if (PageSwapCache(page))
3101                 return;
3102         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
3103 }
3104
3105 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
3106 {
3107         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
3108         VM_BUG_ON(page->mapping);
3109         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
3110 }
3111
3112 /*
3113  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3114  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3115  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3116  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3117  * This may be called prural(2) times in a context,
3118  */
3119
3120 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3121 {
3122         current->memcg_batch.do_batch++;
3123         /* We can do nest. */
3124         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3125                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3126                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3127                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3128         }
3129 }
3130
3131 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3132 {
3133         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3134
3135         if (!batch->do_batch)
3136                 return;
3137
3138         batch->do_batch--;
3139         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3140                 return;
3141
3142         if (!batch->memcg)
3143                 return;
3144         /*
3145          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3146          * bacause we hide charges behind us.
3147          */
3148         if (batch->nr_pages)
3149                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3150                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3151         if (batch->memsw_nr_pages)
3152                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3153                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3154         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3155         /* forget this pointer (for sanity check) */
3156         batch->memcg = NULL;
3157 }
3158
3159 #ifdef CONFIG_SWAP
3160 /*
3161  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3162  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3163  */
3164 void
3165 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3166 {
3167         struct mem_cgroup *memcg;
3168         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3169
3170         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3171                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3172
3173         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
3174
3175         /*
3176          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3177          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3178          */
3179         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3180                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3181 }
3182 #endif
3183
3184 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3185 /*
3186  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3187  * uncharge "memsw" account.
3188  */
3189 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3190 {
3191         struct mem_cgroup *memcg;
3192         unsigned short id;
3193
3194         if (!do_swap_account)
3195                 return;
3196
3197         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3198         rcu_read_lock();
3199         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3200         if (memcg) {
3201                 /*
3202                  * We uncharge this because swap is freed.
3203                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3204                  */
3205                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3206                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3207                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3208                 mem_cgroup_put(memcg);
3209         }
3210         rcu_read_unlock();
3211 }
3212
3213 /**
3214  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3215  * @entry: swap entry to be moved
3216  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3217  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3218  *
3219  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3220  * as the mem_cgroup's id of @from.
3221  *
3222  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3223  *
3224  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3225  * both res and memsw, and called css_get().
3226  */
3227 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3228                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3229 {
3230         unsigned short old_id, new_id;
3231
3232         old_id = css_id(&from->css);
3233         new_id = css_id(&to->css);
3234
3235         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3236                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3237                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3238                 /*
3239                  * This function is only called from task migration context now.
3240                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3241                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3242                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3243                  * because if the process that has been moved to @to does
3244                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3245                  */
3246                 mem_cgroup_get(to);
3247                 return 0;
3248         }
3249         return -EINVAL;
3250 }
3251 #else
3252 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3253                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3254 {
3255         return -EINVAL;
3256 }
3257 #endif
3258
3259 /*
3260  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3261  * page belongs to.
3262  */
3263 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
3264                                   struct mem_cgroup **memcgp)
3265 {
3266         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3267         struct page_cgroup *pc;
3268         enum charge_type ctype;
3269
3270         *memcgp = NULL;
3271
3272         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3273         if (mem_cgroup_disabled())
3274                 return;
3275
3276         pc = lookup_page_cgroup(page);
3277         lock_page_cgroup(pc);
3278         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3279                 memcg = pc->mem_cgroup;
3280                 css_get(&memcg->css);
3281                 /*
3282                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3283                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3284                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3285                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3286                  * until end_migration() is called
3287                  *
3288                  * Corner Case Thinking
3289                  * A)
3290                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3291                  * while migration was ongoing.
3292                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3293                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3294                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3295                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3296                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3297                  *
3298                  * B)
3299                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3300                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3301                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3302                  * without charging it again.
3303                  *
3304                  * C)
3305                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3306                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3307                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3308                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3309                  */
3310                 if (PageAnon(page))
3311                         SetPageCgroupMigration(pc);
3312         }
3313         unlock_page_cgroup(pc);
3314         /*
3315          * If the page is not charged at this point,
3316          * we return here.
3317          */
3318         if (!memcg)
3319                 return;
3320
3321         *memcgp = memcg;
3322         /*
3323          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3324          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3325          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3326          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3327          */
3328         if (PageAnon(page))
3329                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
3330         else
3331                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3332         /*
3333          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
3334          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
3335          * old one and only one page is going to be left afterwards.
3336          */
3337         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, ctype, false);
3338 }
3339
3340 /* remove redundant charge if migration failed*/
3341 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
3342         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3343 {
3344         struct page *used, *unused;
3345         struct page_cgroup *pc;
3346         bool anon;
3347
3348         if (!memcg)
3349                 return;
3350         /* blocks rmdir() */
3351         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
3352         if (!migration_ok) {
3353                 used = oldpage;
3354                 unused = newpage;
3355         } else {
3356                 used = newpage;
3357                 unused = oldpage;
3358         }
3359         anon = PageAnon(used);
3360         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
3361                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
3362                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
3363                                      true);
3364         css_put(&memcg->css);
3365         /*
3366          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3367          * of the page goes down to zero, temporarly.
3368          * Clear the flag and check the page should be charged.
3369          */
3370         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3371         lock_page_cgroup(pc);
3372         ClearPageCgroupMigration(pc);
3373         unlock_page_cgroup(pc);
3374
3375         /*
3376          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3377          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3378          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3379          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3380          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3381          * check. (see prepare_charge() also)
3382          */
3383         if (anon)
3384                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3385         /*
3386          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3387          * tasks.
3388          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3389          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3390          */
3391         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
3392 }
3393
3394 /*
3395  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
3396  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
3397  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
3398  */
3399 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
3400                                   struct page *newpage)
3401 {
3402         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3403         struct page_cgroup *pc;
3404         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3405
3406         if (mem_cgroup_disabled())
3407                 return;
3408
3409         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3410         /* fix accounting on old pages */
3411         lock_page_cgroup(pc);
3412         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3413                 memcg = pc->mem_cgroup;
3414                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, false, -1);
3415                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3416         }
3417         unlock_page_cgroup(pc);
3418
3419         /*
3420          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
3421          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
3422          */
3423         if (!memcg)
3424                 return;
3425         /*
3426          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
3427          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
3428          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
3429          */
3430         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
3431 }
3432
3433 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3434 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3435 {
3436         struct page_cgroup *pc;
3437
3438         pc = lookup_page_cgroup(page);
3439         /*
3440          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3441          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3442          * or when mem_cgroup_disabled().
3443          */
3444         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3445                 return pc;
3446         return NULL;
3447 }
3448
3449 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3450 {
3451         if (mem_cgroup_disabled())
3452                 return false;
3453
3454         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3455 }
3456
3457 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3458 {
3459         struct page_cgroup *pc;
3460
3461         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3462         if (pc) {
3463                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3464                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3465         }
3466 }
3467 #endif
3468
3469 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3470
3471 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3472                                 unsigned long long val)
3473 {
3474         int retry_count;
3475         u64 memswlimit, memlimit;
3476         int ret = 0;
3477         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3478         u64 curusage, oldusage;
3479         int enlarge;
3480
3481         /*
3482          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3483          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3484          * of # of children which we should visit in this loop.
3485          */
3486         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3487
3488         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3489
3490         enlarge = 0;
3491         while (retry_count) {
3492                 if (signal_pending(current)) {
3493                         ret = -EINTR;
3494                         break;
3495                 }
3496                 /*
3497                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3498                  * open coded manner. You see what this really does.
3499                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3500                  */
3501                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3502                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3503                 if (memswlimit < val) {
3504                         ret = -EINVAL;
3505                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3506                         break;
3507                 }
3508
3509                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3510                 if (memlimit < val)
3511                         enlarge = 1;
3512
3513                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3514                 if (!ret) {
3515                         if (memswlimit == val)
3516                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3517                         else
3518                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3519                 }
3520                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3521
3522                 if (!ret)
3523                         break;
3524
3525                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3526                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3527                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3528                 /* Usage is reduced ? */
3529                 if (curusage >= oldusage)
3530                         retry_count--;
3531                 else
3532                         oldusage = curusage;
3533         }
3534         if (!ret && enlarge)
3535                 memcg_oom_recover(memcg);
3536
3537         return ret;
3538 }
3539
3540 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3541                                         unsigned long long val)
3542 {
3543         int retry_count;
3544         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3545         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3546         int ret = -EBUSY;
3547         int enlarge = 0;
3548
3549         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3550         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3551         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3552         while (retry_count) {
3553                 if (signal_pending(current)) {
3554                         ret = -EINTR;
3555                         break;
3556                 }
3557                 /*
3558                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3559                  * open coded manner. You see what this really does.
3560                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3561                  */
3562                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3563                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3564                 if (memlimit > val) {
3565                         ret = -EINVAL;
3566                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3567                         break;
3568                 }
3569                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3570                 if (memswlimit < val)
3571                         enlarge = 1;
3572                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3573                 if (!ret) {
3574                         if (memlimit == val)
3575                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3576                         else
3577                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3578                 }
3579                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3580
3581                 if (!ret)
3582                         break;
3583
3584                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3585                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3586                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3587                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3588                 /* Usage is reduced ? */
3589                 if (curusage >= oldusage)
3590                         retry_count--;
3591                 else
3592                         oldusage = curusage;
3593         }
3594         if (!ret && enlarge)
3595                 memcg_oom_recover(memcg);
3596         return ret;
3597 }
3598
3599 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3600                                             gfp_t gfp_mask,
3601                                             unsigned long *total_scanned)
3602 {
3603         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3604         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3605         unsigned long reclaimed;
3606         int loop = 0;
3607         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3608         unsigned long long excess;
3609         unsigned long nr_scanned;
3610
3611         if (order > 0)
3612                 return 0;
3613
3614         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3615         /*
3616          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3617          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3618          * pressure
3619          */
3620         do {
3621                 if (next_mz)
3622                         mz = next_mz;
3623                 else
3624                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3625                 if (!mz)
3626                         break;
3627
3628                 nr_scanned = 0;
3629                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3630                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3631                 nr_reclaimed += reclaimed;
3632                 *total_scanned += nr_scanned;
3633                 spin_lock(&mctz->lock);
3634
3635                 /*
3636                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3637                  * it is time to move on to the next cgroup
3638                  */
3639                 next_mz = NULL;
3640                 if (!reclaimed) {
3641                         do {
3642                                 /*
3643                                  * Loop until we find yet another one.
3644                                  *
3645                                  * By the time we get the soft_limit lock
3646                                  * again, someone might have aded the
3647                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3648                                  * make sure we get a different mem.
3649                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3650                                  * NULL if no other cgroup is present on
3651                                  * the tree
3652                                  */
3653                                 next_mz =
3654                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3655                                 if (next_mz == mz)
3656                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
3657                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3658                                         break;
3659                         } while (1);
3660                 }
3661                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
3662                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
3663                 /*
3664                  * One school of thought says that we should not add
3665                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3666                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3667                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3668                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3669                  * term TODO.
3670                  */
3671                 /* If excess == 0, no tree ops */
3672                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
3673                 spin_unlock(&mctz->lock);
3674                 css_put(&mz->memcg->css);
3675                 loop++;
3676                 /*
3677                  * Could not reclaim anything and there are no more
3678                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3679                  * reclaiming anything.
3680                  */
3681                 if (!nr_reclaimed &&
3682                         (next_mz == NULL ||
3683                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3684                         break;
3685         } while (!nr_reclaimed);
3686         if (next_mz)
3687                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3688         return nr_reclaimed;
3689 }
3690
3691 /*
3692  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
3693  * reclaim the pages page themselves - it just removes the page_cgroups.
3694  * Returns true if some page_cgroups were not freed, indicating that the caller
3695  * must retry this operation.
3696  */
3697 static bool mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3698                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3699 {
3700         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3701         unsigned long flags, loop;
3702         struct list_head *list;
3703         struct page *busy;
3704         struct zone *zone;
3705
3706         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3707         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zid);
3708         list = &mz->lruvec.lists[lru];
3709
3710         loop = mz->lru_size[lru];
3711         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3712         loop += 256;
3713         busy = NULL;
3714         while (loop--) {
3715                 struct page_cgroup *pc;
3716                 struct page *page;
3717
3718                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3719                 if (list_empty(list)) {
3720                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3721                         break;
3722                 }
3723                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3724                 if (busy == page) {
3725                         list_move(&page->lru, list);
3726                         busy = NULL;
3727                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3728                         continue;
3729                 }
3730                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3731
3732                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3733
3734                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
3735                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3736                         busy = page;
3737                         cond_resched();
3738                 } else
3739                         busy = NULL;
3740         }
3741         return !list_empty(list);
3742 }
3743
3744 /*
3745  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3746  * This enables deleting this mem_cgroup.
3747  */
3748 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg, bool free_all)
3749 {
3750         int ret;
3751         int node, zid, shrink;
3752         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3753         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
3754
3755         css_get(&memcg->css);
3756
3757         shrink = 0;
3758         /* should free all ? */
3759         if (free_all)
3760                 goto try_to_free;
3761 move_account:
3762         do {
3763                 ret = -EBUSY;
3764                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3765                         goto out;
3766                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3767                 lru_add_drain_all();
3768                 drain_all_stock_sync(memcg);
3769                 ret = 0;
3770                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3771                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3772                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3773                                 enum lru_list lru;
3774                                 for_each_lru(lru) {
3775                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3776                                                         node, zid, lru);
3777                                         if (ret)
3778                                                 break;
3779                                 }
3780                         }
3781                         if (ret)
3782                                 break;
3783                 }
3784                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3785                 memcg_oom_recover(memcg);
3786                 cond_resched();
3787         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3788         } while (res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0 || ret);
3789 out:
3790         css_put(&memcg->css);
3791         return ret;
3792
3793 try_to_free:
3794         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3795         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3796                 ret = -EBUSY;
3797                 goto out;
3798         }
3799         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3800         lru_add_drain_all();
3801         /* try to free all pages in this cgroup */
3802         shrink = 1;
3803         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
3804                 int progress;
3805
3806                 if (signal_pending(current)) {
3807                         ret = -EINTR;
3808                         goto out;
3809                 }
3810                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
3811                                                 false);
3812                 if (!progress) {
3813                         nr_retries--;
3814                         /* maybe some writeback is necessary */
3815                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3816                 }
3817
3818         }
3819         lru_add_drain();
3820         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3821         goto move_account;
3822 }
3823
3824 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3825 {
3826         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3827 }
3828
3829
3830 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3831 {
3832         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3833 }
3834
3835 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3836                                         u64 val)
3837 {
3838         int retval = 0;
3839         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3840         struct cgroup *parent = cont->parent;
3841         struct mem_cgroup *parent_memcg = NULL;
3842
3843         if (parent)
3844                 parent_memcg = mem_cgroup_from_cont(parent);
3845
3846         cgroup_lock();
3847
3848         if (memcg->use_hierarchy == val)
3849                 goto out;
3850
3851         /*
3852          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3853          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3854          * occur, provided the current cgroup has no children.
3855          *
3856          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3857          * set if there are no children.
3858          */
3859         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3860                                 (val == 1 || val == 0)) {
3861                 if (list_empty(&cont->children))
3862                         memcg->use_hierarchy = val;
3863                 else
3864                         retval = -EBUSY;
3865         } else
3866                 retval = -EINVAL;
3867
3868 out:
3869         cgroup_unlock();
3870
3871         return retval;
3872 }
3873
3874
3875 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3876                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3877 {
3878         struct mem_cgroup *iter;
3879         long val = 0;
3880
3881         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3882         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3883                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3884
3885         if (val < 0) /* race ? */
3886                 val = 0;
3887         return val;
3888 }
3889
3890 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3891 {
3892         u64 val;
3893
3894         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3895                 if (!swap)
3896                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3897                 else
3898                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3899         }
3900
3901         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3902         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3903
3904         if (swap)
3905                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3906
3907         return val << PAGE_SHIFT;
3908 }
3909
3910 static ssize_t mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3911                                struct file *file, char __user *buf,
3912                                size_t nbytes, loff_t *ppos)
3913 {
3914         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3915         char str[64];
3916         u64 val;
3917         int type, name, len;
3918
3919         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3920         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3921
3922         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3923                 return -EOPNOTSUPP;
3924
3925         switch (type) {
3926         case _MEM:
3927                 if (name == RES_USAGE)
3928                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3929                 else
3930                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
3931                 break;
3932         case _MEMSWAP:
3933                 if (name == RES_USAGE)
3934                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3935                 else
3936                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
3937                 break;
3938         default:
3939                 BUG();
3940         }
3941
3942         len = scnprintf(str, sizeof(str), "%llu\n", (unsigned long long)val);
3943         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, str, len);
3944 }
3945 /*
3946  * The user of this function is...
3947  * RES_LIMIT.
3948  */
3949 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3950                             const char *buffer)
3951 {
3952         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3953         int type, name;
3954         unsigned long long val;
3955         int ret;
3956
3957         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3958         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3959
3960         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3961                 return -EOPNOTSUPP;
3962
3963         switch (name) {
3964         case RES_LIMIT:
3965                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3966                         ret = -EINVAL;
3967                         break;
3968                 }
3969                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3970                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3971                 if (ret)
3972                         break;
3973                 if (type == _MEM)
3974                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3975                 else
3976                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3977                 break;
3978         case RES_SOFT_LIMIT:
3979                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3980                 if (ret)
3981                         break;
3982                 /*
3983                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3984                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3985                  * control without swap
3986                  */
3987                 if (type == _MEM)
3988                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3989                 else
3990                         ret = -EINVAL;
3991                 break;
3992         default:
3993                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3994                 break;
3995         }
3996         return ret;
3997 }
3998
3999 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4000                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
4001 {
4002         struct cgroup *cgroup;
4003         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
4004
4005         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4006         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4007         cgroup = memcg->css.cgroup;
4008         if (!memcg->use_hierarchy)
4009                 goto out;
4010
4011         while (cgroup->parent) {
4012                 cgroup = cgroup->parent;
4013                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
4014                 if (!memcg->use_hierarchy)
4015                         break;
4016                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4017                 min_limit = min(min_limit, tmp);
4018                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4019                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
4020         }
4021 out:
4022         *mem_limit = min_limit;
4023         *memsw_limit = min_memsw_limit;
4024 }
4025
4026 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
4027 {
4028         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4029         int type, name;
4030
4031         type = MEMFILE_TYPE(event);
4032         name = MEMFILE_ATTR(event);
4033
4034         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
4035                 return -EOPNOTSUPP;
4036
4037         switch (name) {
4038         case RES_MAX_USAGE:
4039                 if (type == _MEM)
4040                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
4041                 else
4042                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
4043                 break;
4044         case RES_FAILCNT:
4045                 if (type == _MEM)
4046                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
4047                 else
4048                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
4049                 break;
4050         }
4051
4052         return 0;
4053 }
4054
4055 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
4056                                         struct cftype *cft)
4057 {
4058         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
4059 }
4060
4061 #ifdef CONFIG_MMU
4062 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4063                                         struct cftype *cft, u64 val)
4064 {
4065         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4066
4067         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
4068                 return -EINVAL;
4069         /*
4070          * We check this value several times in both in can_attach() and
4071          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
4072          * inconsistent.
4073          */
4074         cgroup_lock();
4075         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4076         cgroup_unlock();
4077
4078         return 0;
4079 }
4080 #else
4081 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4082                                         struct cftype *cft, u64 val)
4083 {
4084         return -ENOSYS;
4085 }
4086 #endif
4087
4088 #ifdef CONFIG_NUMA
4089 static int memcg_numa_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4090                                       struct seq_file *m)
4091 {
4092         int nid;
4093         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4094         unsigned long node_nr;
4095         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4096
4097         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL);
4098         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4099         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4100                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL);
4101                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4102         }
4103         seq_putc(m, '\n');
4104
4105         file_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_FILE);
4106         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4107         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4108                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4109                                 LRU_ALL_FILE);
4110                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4111         }
4112         seq_putc(m, '\n');
4113
4114         anon_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_ANON);
4115         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4116         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4117                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4118                                 LRU_ALL_ANON);
4119                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4120         }
4121         seq_putc(m, '\n');
4122
4123         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4124         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4125         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4126                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4127                                 BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4128                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4129         }
4130         seq_putc(m, '\n');
4131         return 0;
4132 }
4133 #endif /* CONFIG_NUMA */
4134
4135 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
4136         "inactive_anon",
4137         "active_anon",
4138         "inactive_file",
4139         "active_file",
4140         "unevictable",
4141 };
4142
4143 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
4144 {
4145         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
4146 }
4147
4148 static int memcg_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4149                                  struct seq_file *m)
4150 {
4151         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4152         struct mem_cgroup *mi;
4153         unsigned int i;
4154
4155         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4156                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4157                         continue;
4158                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
4159                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
4160         }
4161
4162         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
4163                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
4164                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
4165
4166         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4167                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
4168                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
4169
4170         /* Hierarchical information */
4171         {
4172                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4173                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
4174                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
4175                 if (do_swap_account)
4176                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
4177                                    memsw_limit);
4178         }
4179
4180         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4181                 long long val = 0;
4182
4183                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4184                         continue;
4185                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4186                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
4187                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
4188         }
4189
4190         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
4191                 unsigned long long val = 0;
4192
4193                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4194                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
4195                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
4196                            mem_cgroup_events_names[i], val);
4197         }
4198
4199         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
4200                 unsigned long long val = 0;
4201
4202                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4203                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
4204                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
4205         }
4206
4207 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4208         {
4209                 int nid, zid;
4210                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4211                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
4212                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4213                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4214
4215                 for_each_online_node(nid)
4216                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4217                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
4218                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
4219
4220                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
4221                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
4222                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
4223                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
4224                         }
4225                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
4226                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
4227                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
4228                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
4229         }
4230 #endif
4231
4232         return 0;
4233 }
4234
4235 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
4236 {
4237         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4238
4239         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4240 }
4241
4242 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
4243                                        u64 val)
4244 {
4245         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4246         struct mem_cgroup *parent;
4247
4248         if (val > 100)
4249                 return -EINVAL;
4250
4251         if (cgrp->parent == NULL)
4252                 return -EINVAL;
4253
4254         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4255
4256         cgroup_lock();
4257
4258         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
4259         if ((parent->use_hierarchy) ||
4260             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4261                 cgroup_unlock();
4262                 return -EINVAL;
4263         }
4264
4265         memcg->swappiness = val;
4266
4267         cgroup_unlock();
4268
4269         return 0;
4270 }
4271
4272 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4273 {
4274         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4275         u64 usage;
4276         int i;
4277
4278         rcu_read_lock();
4279         if (!swap)
4280                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4281         else
4282                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4283
4284         if (!t)
4285                 goto unlock;
4286
4287         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4288
4289         /*
4290          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4291          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4292          * call of __mem_cgroup_threshold().
4293          */
4294         i = t->current_threshold;
4295
4296         /*
4297          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4298          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4299          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4300          * only one element of the array here.
4301          */
4302         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4303                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4304
4305         /* i = current_threshold + 1 */
4306         i++;
4307
4308         /*
4309          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4310          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4311          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4312          * only one element of the array here.
4313          */
4314         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4315                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4316
4317         /* Update current_threshold */
4318         t->current_threshold = i - 1;
4319 unlock:
4320         rcu_read_unlock();
4321 }
4322
4323 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4324 {
4325         while (memcg) {
4326                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4327                 if (do_swap_account)
4328                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4329
4330                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4331         }
4332 }
4333
4334 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4335 {
4336         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4337         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4338
4339         return _a->threshold - _b->threshold;
4340 }
4341
4342 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4343 {
4344         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4345
4346         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4347                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4348         return 0;
4349 }
4350
4351 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4352 {
4353         struct mem_cgroup *iter;
4354
4355         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4356                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4357 }
4358
4359 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup *cgrp,
4360         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4361 {
4362         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4363         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4364         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4365         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4366         u64 threshold, usage;
4367         int i, size, ret;
4368
4369         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4370         if (ret)
4371                 return ret;
4372
4373         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4374
4375         if (type == _MEM)
4376                 thresholds = &memcg->thresholds;
4377         else if (type == _MEMSWAP)
4378                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4379         else
4380                 BUG();
4381
4382         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4383
4384         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4385         if (thresholds->primary)
4386                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4387
4388         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4389
4390         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4391         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4392                         GFP_KERNEL);
4393         if (!new) {
4394                 ret = -ENOMEM;
4395                 goto unlock;
4396         }
4397         new->size = size;
4398
4399         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4400         if (thresholds->primary) {
4401                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4402                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4403         }
4404
4405         /* Add new threshold */
4406         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4407         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4408
4409         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4410         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4411                         compare_thresholds, NULL);
4412
4413         /* Find current threshold */
4414         new->current_threshold = -1;
4415         for (i = 0; i < size; i++) {
4416                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4417                         /*
4418                          * new->current_threshold will not be used until
4419                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4420                          * it here.
4421                          */
4422                         ++new->current_threshold;
4423                 } else
4424                         break;
4425         }
4426
4427         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4428         kfree(thresholds->spare);
4429         thresholds->spare = thresholds->primary;
4430
4431         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4432
4433         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4434         synchronize_rcu();
4435
4436 unlock:
4437         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4438
4439         return ret;
4440 }
4441
4442 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4443         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4444 {
4445         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4446         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4447         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4448         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4449         u64 usage;
4450         int i, j, size;
4451
4452         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4453         if (type == _MEM)
4454                 thresholds = &memcg->thresholds;
4455         else if (type == _MEMSWAP)
4456                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4457         else
4458                 BUG();
4459
4460         if (!thresholds->primary)
4461                 goto unlock;
4462
4463         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4464
4465         /* Check if a threshold crossed before removing */
4466         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4467
4468         /* Calculate new number of threshold */
4469         size = 0;
4470         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4471                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4472                         size++;
4473         }
4474
4475         new = thresholds->spare;
4476
4477         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4478         if (!size) {
4479                 kfree(new);
4480                 new = NULL;
4481                 goto swap_buffers;
4482         }
4483
4484         new->size = size;
4485
4486         /* Copy thresholds and find current threshold */
4487         new->current_threshold = -1;
4488         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4489                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4490                         continue;
4491
4492                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4493                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4494                         /*
4495                          * new->current_threshold will not be used
4496                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4497                          * it here.
4498                          */
4499                         ++new->current_threshold;
4500                 }
4501                 j++;
4502         }
4503
4504 swap_buffers:
4505         /* Swap primary and spare array */
4506         thresholds->spare = thresholds->primary;
4507         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4508         if (!new) {
4509                 kfree(thresholds->spare);
4510                 thresholds->spare = NULL;
4511         }
4512
4513         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4514
4515         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4516         synchronize_rcu();
4517 unlock:
4518         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4519 }
4520
4521 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup *cgrp,
4522         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4523 {
4524         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4525         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4526         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4527
4528         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4529         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4530         if (!event)
4531                 return -ENOMEM;
4532
4533         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4534
4535         event->eventfd = eventfd;
4536         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4537
4538         /* already in OOM ? */
4539         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4540                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4541         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4542
4543         return 0;
4544 }
4545
4546 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4547         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4548 {
4549         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4550         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4551         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4552
4553         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4554
4555         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4556
4557         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4558                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4559                         list_del(&ev->list);
4560                         kfree(ev);
4561                 }
4562         }
4563
4564         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4565 }
4566
4567 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup *cgrp,
4568         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
4569 {
4570         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4571
4572         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", memcg->oom_kill_disable);
4573
4574         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4575                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
4576         else
4577                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
4578         return 0;
4579 }
4580
4581 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup *cgrp,
4582         struct cftype *cft, u64 val)
4583 {
4584         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4585         struct mem_cgroup *parent;
4586
4587         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4588         if (!cgrp->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4589                 return -EINVAL;
4590
4591         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4592
4593         cgroup_lock();
4594         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
4595         if ((parent->use_hierarchy) ||
4596             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4597                 cgroup_unlock();
4598                 return -EINVAL;
4599         }
4600         memcg->oom_kill_disable = val;
4601         if (!val)
4602                 memcg_oom_recover(memcg);
4603         cgroup_unlock();
4604         return 0;
4605 }
4606
4607 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4608 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4609 {
4610         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4611 };
4612
4613 static void kmem_cgroup_destroy(struct mem_cgroup *memcg)
4614 {
4615         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4616 }
4617 #else
4618 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4619 {
4620         return 0;
4621 }
4622
4623 static void kmem_cgroup_destroy(struct mem_cgroup *memcg)
4624 {
4625 }
4626 #endif
4627
4628 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4629         {
4630                 .name = "usage_in_bytes",
4631                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4632                 .read = mem_cgroup_read,
4633                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4634                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4635         },
4636         {
4637                 .name = "max_usage_in_bytes",
4638                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4639                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4640                 .read = mem_cgroup_read,
4641         },
4642         {
4643                 .name = "limit_in_bytes",
4644                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4645                 .write_string = mem_cgroup_write,
4646                 .read = mem_cgroup_read,
4647         },
4648         {
4649                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4650                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4651                 .write_string = mem_cgroup_write,
4652                 .read = mem_cgroup_read,
4653         },
4654         {
4655                 .name = "failcnt",
4656                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4657                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4658                 .read = mem_cgroup_read,
4659         },
4660         {
4661                 .name = "stat",
4662                 .read_seq_string = memcg_stat_show,
4663         },
4664         {
4665                 .name = "force_empty",
4666                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
4667         },
4668         {
4669                 .name = "use_hierarchy",
4670                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4671                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4672         },
4673         {
4674                 .name = "swappiness",
4675                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4676                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4677         },
4678         {
4679                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4680                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4681                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4682         },
4683         {
4684                 .name = "oom_control",
4685                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
4686                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4687                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
4688                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
4689                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4690         },
4691 #ifdef CONFIG_NUMA
4692         {
4693                 .name = "numa_stat",
4694                 .read_seq_string = memcg_numa_stat_show,
4695         },
4696 #endif
4697 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4698         {
4699                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4700                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4701                 .read = mem_cgroup_read,
4702                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4703                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4704         },
4705         {
4706                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4707                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4708                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4709                 .read = mem_cgroup_read,
4710         },
4711         {
4712                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4713                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4714                 .write_string = mem_cgroup_write,
4715                 .read = mem_cgroup_read,
4716         },
4717         {
4718                 .name = "memsw.failcnt",
4719                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4720                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4721                 .read = mem_cgroup_read,
4722         },
4723 #endif
4724         { },    /* terminate */
4725 };
4726
4727 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4728 {
4729         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4730         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4731         int zone, tmp = node;
4732         /*
4733          * This routine is called against possible nodes.
4734          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4735          *
4736          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4737          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4738          *       function.
4739          */
4740         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4741                 tmp = -1;
4742         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4743         if (!pn)
4744                 return 1;
4745
4746         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4747                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4748                 lruvec_init(&mz->lruvec, &NODE_DATA(node)->node_zones[zone]);
4749                 mz->usage_in_excess = 0;
4750                 mz->on_tree = false;
4751                 mz->memcg = memcg;
4752         }
4753         memcg->info.nodeinfo[node] = pn;
4754         return 0;
4755 }
4756
4757 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4758 {
4759         kfree(memcg->info.nodeinfo[node]);
4760 }
4761
4762 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4763 {
4764         struct mem_cgroup *memcg;
4765         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4766
4767         /* Can be very big if MAX_NUMNODES is very big */
4768         if (size < PAGE_SIZE)
4769                 memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4770         else
4771                 memcg = vzalloc(size);
4772
4773         if (!memcg)
4774                 return NULL;
4775
4776         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4777         if (!memcg->stat)
4778                 goto out_free;
4779         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4780         return memcg;
4781
4782 out_free:
4783         if (size < PAGE_SIZE)
4784                 kfree(memcg);
4785         else
4786                 vfree(memcg);
4787         return NULL;
4788 }
4789
4790 /*
4791  * Helpers for freeing a kmalloc()ed/vzalloc()ed mem_cgroup by RCU,
4792  * but in process context.  The work_freeing structure is overlaid
4793  * on the rcu_freeing structure, which itself is overlaid on memsw.
4794  */
4795 static void free_work(struct work_struct *work)
4796 {
4797         struct mem_cgroup *memcg;
4798         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4799
4800         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, work_freeing);
4801         /*
4802          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
4803          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
4804          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
4805          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
4806          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
4807          *
4808          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
4809          * to move this code around, and make sure it is outside
4810          * the cgroup_lock.
4811          */
4812         disarm_sock_keys(memcg);
4813         if (size < PAGE_SIZE)
4814                 kfree(memcg);
4815         else
4816                 vfree(memcg);
4817 }
4818
4819 static void free_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
4820 {
4821         struct mem_cgroup *memcg;
4822
4823         memcg = container_of(rcu_head, struct mem_cgroup, rcu_freeing);
4824         INIT_WORK(&memcg->work_freeing, free_work);
4825         schedule_work(&memcg->work_freeing);
4826 }
4827
4828 /*
4829  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4830  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4831  *
4832  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4833  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4834  * it goes down to 0.
4835  *
4836  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4837  */
4838
4839 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4840 {
4841         int node;
4842
4843         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4844         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &memcg->css);
4845
4846         for_each_node(node)
4847                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4848
4849         free_percpu(memcg->stat);
4850         call_rcu(&memcg->rcu_freeing, free_rcu);
4851 }
4852
4853 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg)
4854 {
4855         atomic_inc(&memcg->refcnt);
4856 }
4857
4858 static void __mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg, int count)
4859 {
4860         if (atomic_sub_and_test(count, &memcg->refcnt)) {
4861                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4862                 __mem_cgroup_free(memcg);
4863                 if (parent)
4864                         mem_cgroup_put(parent);
4865         }
4866 }
4867
4868 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg)
4869 {
4870         __mem_cgroup_put(memcg, 1);
4871 }
4872
4873 /*
4874  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4875  */
4876 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4877 {
4878         if (!memcg->res.parent)
4879                 return NULL;
4880         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
4881 }
4882 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4883
4884 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4885 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4886 {
4887         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
4888                 do_swap_account = 1;
4889 }
4890 #else
4891 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4892 {
4893 }
4894 #endif
4895
4896 static int mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4897 {
4898         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4899         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4900         int tmp, node, zone;
4901
4902         for_each_node(node) {
4903                 tmp = node;
4904                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4905                         tmp = -1;
4906                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4907                 if (!rtpn)
4908                         goto err_cleanup;
4909
4910                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4911
4912                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4913                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4914                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4915                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4916                 }
4917         }
4918         return 0;
4919
4920 err_cleanup:
4921         for_each_node(node) {
4922                 if (!soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node])
4923                         break;
4924                 kfree(soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node]);
4925                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = NULL;
4926         }
4927         return 1;
4928
4929 }
4930
4931 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4932 mem_cgroup_create(struct cgroup *cont)
4933 {
4934         struct mem_cgroup *memcg, *parent;
4935         long error = -ENOMEM;
4936         int node;
4937
4938         memcg = mem_cgroup_alloc();
4939         if (!memcg)
4940                 return ERR_PTR(error);
4941
4942         for_each_node(node)
4943                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4944                         goto free_out;
4945
4946         /* root ? */
4947         if (cont->parent == NULL) {
4948                 int cpu;
4949                 enable_swap_cgroup();
4950                 parent = NULL;
4951                 if (mem_cgroup_soft_limit_tree_init())
4952                         goto free_out;
4953                 root_mem_cgroup = memcg;
4954                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4955                         struct memcg_stock_pcp *stock =
4956                                                 &per_cpu(memcg_stock, cpu);
4957                         INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
4958                 }
4959                 hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
4960         } else {
4961                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
4962                 memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4963                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4964         }
4965
4966         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4967                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
4968                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4969                 /*
4970                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
4971                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
4972                  * This refcnt will be decremented when freeing this
4973                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
4974                  */
4975                 mem_cgroup_get(parent);
4976         } else {
4977                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
4978                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4979                 /*
4980                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4981                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4982                  * unfortunate state in our controller.
4983                  */
4984                 if (parent && parent != root_mem_cgroup)
4985                         mem_cgroup_subsys.broken_hierarchy = true;
4986         }
4987         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4988         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4989
4990         if (parent)
4991                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4992         atomic_set(&memcg->refcnt, 1);
4993         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4994         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4995         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4996
4997         error = memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
4998         if (error) {
4999                 /*
5000                  * We call put now because our (and parent's) refcnts
5001                  * are already in place. mem_cgroup_put() will internally
5002                  * call __mem_cgroup_free, so return directly
5003                  */
5004                 mem_cgroup_put(memcg);
5005                 return ERR_PTR(error);
5006         }
5007         return &memcg->css;
5008 free_out:
5009         __mem_cgroup_free(memcg);
5010         return ERR_PTR(error);
5011 }
5012
5013 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup *cont)
5014 {
5015         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5016
5017         return mem_cgroup_force_empty(memcg, false);
5018 }
5019
5020 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup *cont)
5021 {
5022         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5023
5024         kmem_cgroup_destroy(memcg);
5025
5026         mem_cgroup_put(memcg);
5027 }
5028
5029 #ifdef CONFIG_MMU
5030 /* Handlers for move charge at task migration. */
5031 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
5032 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5033 {
5034         int ret = 0;
5035         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5036         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
5037
5038         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5039                 mc.precharge += count;
5040                 /* we don't need css_get for root */
5041                 return ret;
5042         }
5043         /* try to charge at once */
5044         if (count > 1) {
5045                 struct res_counter *dummy;
5046                 /*
5047                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
5048                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
5049                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
5050                  * css_get().
5051                  */
5052                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
5053                         goto one_by_one;
5054                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
5055                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
5056                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
5057                         goto one_by_one;
5058                 }
5059                 mc.precharge += count;
5060                 return ret;
5061         }
5062 one_by_one:
5063         /* fall back to one by one charge */
5064         while (count--) {
5065                 if (signal_pending(current)) {
5066                         ret = -EINTR;
5067                         break;
5068                 }
5069                 if (!batch_count--) {
5070                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5071                         cond_resched();
5072                 }
5073                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
5074                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
5075                 if (ret)
5076                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
5077                         return ret;
5078                 mc.precharge++;
5079         }
5080         return ret;
5081 }
5082
5083 /**
5084  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5085  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5086  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5087  * @ptent: the pte to be checked
5088  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5089  *
5090  * Returns
5091  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5092  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5093  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5094  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5095  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5096  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5097  *     in target->ent.
5098  *
5099  * Called with pte lock held.
5100  */
5101 union mc_target {
5102         struct page     *page;
5103         swp_entry_t     ent;
5104 };
5105
5106 enum mc_target_type {
5107         MC_TARGET_NONE = 0,
5108         MC_TARGET_PAGE,
5109         MC_TARGET_SWAP,
5110 };
5111
5112 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5113                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5114 {
5115         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5116
5117         if (!page || !page_mapped(page))
5118                 return NULL;
5119         if (PageAnon(page)) {
5120                 /* we don't move shared anon */
5121                 if (!move_anon())
5122                         return NULL;
5123         } else if (!move_file())
5124                 /* we ignore mapcount for file pages */
5125                 return NULL;
5126         if (!get_page_unless_zero(page))
5127                 return NULL;
5128
5129         return page;
5130 }
5131
5132 #ifdef CONFIG_SWAP
5133 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5134                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5135 {
5136         struct page *page = NULL;
5137         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5138
5139         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5140                 return NULL;
5141         /*
5142          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5143          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5144          */
5145         page = find_get_page(&swapper_space, ent.val);
5146         if (do_swap_account)
5147                 entry->val = ent.val;
5148
5149         return page;
5150 }
5151 #else
5152 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5153                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5154 {
5155         return NULL;
5156 }
5157 #endif
5158
5159 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5160                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5161 {
5162         struct page *page = NULL;
5163         struct address_space *mapping;
5164         pgoff_t pgoff;
5165
5166         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5167                 return NULL;
5168         if (!move_file())
5169                 return NULL;
5170
5171         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5172         if (pte_none(ptent))
5173                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5174         else /* pte_file(ptent) is true */
5175                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5176
5177         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5178         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5179
5180 #ifdef CONFIG_SWAP
5181         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5182         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5183                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
5184                 if (do_swap_account)
5185                         *entry = swap;
5186                 page = find_get_page(&swapper_space, swap.val);
5187         }
5188 #endif
5189         return page;
5190 }
5191
5192 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5193                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5194 {
5195         struct page *page = NULL;
5196         struct page_cgroup *pc;
5197         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5198         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5199
5200         if (pte_present(ptent))
5201                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5202         else if (is_swap_pte(ptent))
5203                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5204         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5205                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5206
5207         if (!page && !ent.val)
5208                 return ret;
5209         if (page) {
5210                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5211                 /*
5212                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
5213                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
5214                  * the lock.
5215                  */
5216                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5217                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5218                         if (target)
5219                                 target->page = page;
5220                 }
5221                 if (!ret || !target)
5222                         put_page(page);
5223         }
5224         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5225         if (ent.val && !ret &&
5226                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5227                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5228                 if (target)
5229                         target->ent = ent;
5230         }
5231         return ret;
5232 }
5233
5234 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5235 /*
5236  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5237  * support them for now.
5238  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5239  */
5240 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5241                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5242 {
5243         struct page *page = NULL;
5244         struct page_cgroup *pc;
5245         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5246
5247         page = pmd_page(pmd);
5248         VM_BUG_ON(!page || !PageHead(page));
5249         if (!move_anon())
5250                 return ret;
5251         pc = lookup_page_cgroup(page);
5252         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5253                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5254                 if (target) {
5255                         get_page(page);
5256                         target->page = page;
5257                 }
5258         }
5259         return ret;
5260 }
5261 #else
5262 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5263                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5264 {
5265         return MC_TARGET_NONE;
5266 }
5267 #endif
5268
5269 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5270                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5271                                         struct mm_walk *walk)
5272 {
5273         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5274         pte_t *pte;
5275         spinlock_t *ptl;
5276
5277         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
5278                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5279                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5280                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5281                 return 0;
5282         }
5283
5284         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5285                 return 0;
5286         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5287         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5288                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5289                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5290         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5291         cond_resched();
5292
5293         return 0;
5294 }
5295
5296 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5297 {
5298         unsigned long precharge;
5299         struct vm_area_struct *vma;
5300
5301         down_read(&mm->mmap_sem);
5302         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5303                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5304                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5305                         .mm = mm,
5306                         .private = vma,
5307                 };
5308                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5309                         continue;
5310                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5311                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5312         }
5313         up_read(&mm->mmap_sem);
5314
5315         precharge = mc.precharge;
5316         mc.precharge = 0;
5317
5318         return precharge;
5319 }
5320
5321 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5322 {
5323         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5324
5325         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5326         mc.moving_task = current;
5327         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5328 }
5329
5330 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5331 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5332 {
5333         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5334         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5335
5336         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5337         if (mc.precharge) {
5338                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5339                 mc.precharge = 0;
5340         }
5341         /*
5342          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5343          * we must uncharge here.
5344          */
5345         if (mc.moved_charge) {
5346                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5347                 mc.moved_charge = 0;
5348         }
5349         /* we must fixup refcnts and charges */
5350         if (mc.moved_swap) {
5351                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5352                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5353                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5354                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5355                 __mem_cgroup_put(mc.from, mc.moved_swap);
5356
5357                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
5358                         /*
5359                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5360                          * uncharge to->res.
5361                          */
5362                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5363                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5364                 }
5365                 /* we've already done mem_cgroup_get(mc.to) */
5366                 mc.moved_swap = 0;
5367         }
5368         memcg_oom_recover(from);
5369         memcg_oom_recover(to);
5370         wake_up_all(&mc.waitq);
5371 }
5372
5373 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5374 {
5375         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5376
5377         /*
5378          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5379          * task migration.
5380          */
5381         mc.moving_task = NULL;
5382         __mem_cgroup_clear_mc();
5383         spin_lock(&mc.lock);
5384         mc.from = NULL;
5385         mc.to = NULL;
5386         spin_unlock(&mc.lock);
5387         mem_cgroup_end_move(from);
5388 }
5389
5390 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5391                                  struct cgroup_taskset *tset)
5392 {
5393         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5394         int ret = 0;
5395         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
5396
5397         if (memcg->move_charge_at_immigrate) {
5398                 struct mm_struct *mm;
5399                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5400
5401                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5402
5403                 mm = get_task_mm(p);
5404                 if (!mm)
5405                         return 0;
5406                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5407                 if (mm->owner == p) {
5408                         VM_BUG_ON(mc.from);
5409                         VM_BUG_ON(mc.to);
5410                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5411                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5412                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5413                         mem_cgroup_start_move(from);
5414                         spin_lock(&mc.lock);
5415                         mc.from = from;
5416                         mc.to = memcg;
5417                         spin_unlock(&mc.lock);
5418                         /* We set mc.moving_task later */
5419
5420                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5421                         if (ret)
5422                                 mem_cgroup_clear_mc();
5423                 }
5424                 mmput(mm);
5425         }
5426         return ret;
5427 }
5428
5429 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5430                                      struct cgroup_taskset *tset)
5431 {
5432         mem_cgroup_clear_mc();
5433 }
5434
5435 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5436                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5437                                 struct mm_walk *walk)
5438 {
5439         int ret = 0;
5440         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5441         pte_t *pte;
5442         spinlock_t *ptl;
5443         enum mc_target_type target_type;
5444         union mc_target target;
5445         struct page *page;
5446         struct page_cgroup *pc;
5447
5448         /*
5449          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5450          * happens because:
5451          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5452          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5453          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5454          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5455          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5456          *    part of thp split is not executed yet.
5457          */
5458         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
5459                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5460                         spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5461                         return 0;
5462                 }
5463                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5464                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5465                         page = target.page;
5466                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5467                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5468                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5469                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
5470                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5471                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5472                                 }
5473                                 putback_lru_page(page);
5474                         }
5475                         put_page(page);
5476                 }
5477                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5478                 return 0;
5479         }
5480
5481         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5482                 return 0;
5483 retry:
5484         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5485         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5486                 pte_t ptent = *(pte++);
5487                 swp_entry_t ent;
5488
5489                 if (!mc.precharge)
5490                         break;
5491
5492                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5493                 case MC_TARGET_PAGE:
5494                         page = target.page;
5495                         if (isolate_lru_page(page))
5496                                 goto put;
5497                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5498                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5499                                                      mc.from, mc.to)) {
5500                                 mc.precharge--;
5501                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5502                                 mc.moved_charge++;
5503                         }
5504                         putback_lru_page(page);
5505 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5506                         put_page(page);
5507                         break;
5508                 case MC_TARGET_SWAP:
5509                         ent = target.ent;
5510                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5511                                 mc.precharge--;
5512                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5513                                 mc.moved_swap++;
5514                         }
5515                         break;
5516                 default:
5517                         break;
5518                 }
5519         }
5520         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5521         cond_resched();
5522
5523         if (addr != end) {
5524                 /*
5525                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5526                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5527                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5528                  * phase.
5529                  */
5530                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5531                 if (!ret)
5532                         goto retry;
5533         }
5534
5535         return ret;
5536 }
5537
5538 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5539 {
5540         struct vm_area_struct *vma;
5541
5542         lru_add_drain_all();
5543 retry:
5544         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5545                 /*
5546                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5547                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5548                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5549                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5550                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5551                  */
5552                 __mem_cgroup_clear_mc();
5553                 cond_resched();
5554                 goto retry;
5555         }
5556         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5557                 int ret;
5558                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5559                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5560                         .mm = mm,
5561                         .private = vma,
5562                 };
5563                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5564                         continue;
5565                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5566                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5567                 if (ret)
5568                         /*
5569                          * means we have consumed all precharges and failed in
5570                          * doing additional charge. Just abandon here.
5571                          */
5572                         break;
5573         }
5574         up_read(&mm->mmap_sem);
5575 }
5576
5577 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5578                                  struct cgroup_taskset *tset)
5579 {
5580         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5581         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5582
5583         if (mm) {
5584                 if (mc.to)
5585                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5586                 mmput(mm);
5587         }
5588         if (mc.to)
5589                 mem_cgroup_clear_mc();
5590 }
5591 #else   /* !CONFIG_MMU */
5592 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5593                                  struct cgroup_taskset *tset)
5594 {
5595         return 0;
5596 }
5597 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5598                                      struct cgroup_taskset *tset)
5599 {
5600 }
5601 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5602                                  struct cgroup_taskset *tset)
5603 {
5604 }
5605 #endif
5606
5607 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
5608         .name = "memory",
5609         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
5610         .create = mem_cgroup_create,
5611         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
5612         .destroy = mem_cgroup_destroy,
5613         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5614         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5615         .attach = mem_cgroup_move_task,
5616         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
5617         .early_init = 0,
5618         .use_id = 1,
5619         .__DEPRECATED_clear_css_refs = true,
5620 };
5621
5622 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5623 static int __init enable_swap_account(char *s)
5624 {
5625         /* consider enabled if no parameter or 1 is given */
5626         if (!strcmp(s, "1"))
5627                 really_do_swap_account = 1;
5628         else if (!strcmp(s, "0"))
5629                 really_do_swap_account = 0;
5630         return 1;
5631 }
5632 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5633
5634 #endif