memcg: sanitize __mem_cgroup_try_charge() call protocol
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include "internal.h"
60 #include <net/sock.h>
61 #include <net/ip.h>
62 #include <net/tcp_memcontrol.h>
63 #include "slab.h"
64
65 #include <asm/uaccess.h>
66
67 #include <trace/events/vmscan.h>
68
69 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
70 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
71
72 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
73 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
76 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
77 int do_swap_account __read_mostly;
78
79 /* for remember boot option*/
80 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
81 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
82 #else
83 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
84 #endif
85
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90
91 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
92         "cache",
93         "rss",
94         "rss_huge",
95         "mapped_file",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 enum mem_cgroup_events_index {
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
106 };
107
108 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
109         "pgpgin",
110         "pgpgout",
111         "pgfault",
112         "pgmajfault",
113 };
114
115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
116         "inactive_anon",
117         "active_anon",
118         "inactive_file",
119         "active_file",
120         "unevictable",
121 };
122
123 /*
124  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
125  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
126  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
127  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
128  */
129 enum mem_cgroup_events_target {
130         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
131         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
132         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
133         MEM_CGROUP_NTARGETS,
134 };
135 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
136 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
137 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
138
139 struct mem_cgroup_stat_cpu {
140         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
141         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
142         unsigned long nr_page_events;
143         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
144 };
145
146 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
147         /*
148          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
149          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
150          */
151         struct mem_cgroup *last_visited;
152         int last_dead_count;
153
154         /* scan generation, increased every round-trip */
155         unsigned int generation;
156 };
157
158 /*
159  * per-zone information in memory controller.
160  */
161 struct mem_cgroup_per_zone {
162         struct lruvec           lruvec;
163         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
164
165         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
166
167         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
168         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
169                                                 /* the soft limit is exceeded*/
170         bool                    on_tree;
171         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
172                                                 /* use container_of        */
173 };
174
175 struct mem_cgroup_per_node {
176         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
177 };
178
179 /*
180  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
181  * their hierarchy representation
182  */
183
184 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
185         struct rb_root rb_root;
186         spinlock_t lock;
187 };
188
189 struct mem_cgroup_tree_per_node {
190         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
191 };
192
193 struct mem_cgroup_tree {
194         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
195 };
196
197 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
198
199 struct mem_cgroup_threshold {
200         struct eventfd_ctx *eventfd;
201         u64 threshold;
202 };
203
204 /* For threshold */
205 struct mem_cgroup_threshold_ary {
206         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
207         int current_threshold;
208         /* Size of entries[] */
209         unsigned int size;
210         /* Array of thresholds */
211         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
212 };
213
214 struct mem_cgroup_thresholds {
215         /* Primary thresholds array */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
217         /*
218          * Spare threshold array.
219          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
220          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
221          */
222         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
223 };
224
225 /* for OOM */
226 struct mem_cgroup_eventfd_list {
227         struct list_head list;
228         struct eventfd_ctx *eventfd;
229 };
230
231 /*
232  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
233  */
234 struct mem_cgroup_event {
235         /*
236          * memcg which the event belongs to.
237          */
238         struct mem_cgroup *memcg;
239         /*
240          * eventfd to signal userspace about the event.
241          */
242         struct eventfd_ctx *eventfd;
243         /*
244          * Each of these stored in a list by the cgroup.
245          */
246         struct list_head list;
247         /*
248          * register_event() callback will be used to add new userspace
249          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
250          * on eventfd to send notification to userspace.
251          */
252         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
253                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
254         /*
255          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
256          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
257          * if you want provide notification functionality.
258          */
259         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
260                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
261         /*
262          * All fields below needed to unregister event when
263          * userspace closes eventfd.
264          */
265         poll_table pt;
266         wait_queue_head_t *wqh;
267         wait_queue_t wait;
268         struct work_struct remove;
269 };
270
271 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
272 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
273
274 /*
275  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
276  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
277  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
278  * to help the administrator determine what knobs to tune.
279  *
280  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
281  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
282  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
283  * a feature that will be implemented much later in the future.
284  */
285 struct mem_cgroup {
286         struct cgroup_subsys_state css;
287         /*
288          * the counter to account for memory usage
289          */
290         struct res_counter res;
291
292         /* vmpressure notifications */
293         struct vmpressure vmpressure;
294
295         /*
296          * the counter to account for mem+swap usage.
297          */
298         struct res_counter memsw;
299
300         /*
301          * the counter to account for kernel memory usage.
302          */
303         struct res_counter kmem;
304         /*
305          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
306          */
307         bool use_hierarchy;
308         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
309
310         bool            oom_lock;
311         atomic_t        under_oom;
312         atomic_t        oom_wakeups;
313
314         int     swappiness;
315         /* OOM-Killer disable */
316         int             oom_kill_disable;
317
318         /* set when res.limit == memsw.limit */
319         bool            memsw_is_minimum;
320
321         /* protect arrays of thresholds */
322         struct mutex thresholds_lock;
323
324         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
325         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
326
327         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
328         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
329
330         /* For oom notifier event fd */
331         struct list_head oom_notify;
332
333         /*
334          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
335          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
336          */
337         unsigned long move_charge_at_immigrate;
338         /*
339          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
340          */
341         atomic_t        moving_account;
342         /* taken only while moving_account > 0 */
343         spinlock_t      move_lock;
344         /*
345          * percpu counter.
346          */
347         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
348         /*
349          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
350          * See mem_cgroup_read_stat().
351          */
352         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
353         spinlock_t pcp_counter_lock;
354
355         atomic_t        dead_count;
356 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
357         struct cg_proto tcp_mem;
358 #endif
359 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
360         /* analogous to slab_common's slab_caches list. per-memcg */
361         struct list_head memcg_slab_caches;
362         /* Not a spinlock, we can take a lot of time walking the list */
363         struct mutex slab_caches_mutex;
364         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
365         int kmemcg_id;
366 #endif
367
368         int last_scanned_node;
369 #if MAX_NUMNODES > 1
370         nodemask_t      scan_nodes;
371         atomic_t        numainfo_events;
372         atomic_t        numainfo_updating;
373 #endif
374
375         /* List of events which userspace want to receive */
376         struct list_head event_list;
377         spinlock_t event_list_lock;
378
379         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
380         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
381 };
382
383 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
384 enum {
385         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
386         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
387 };
388
389 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
390 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
391 {
392         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
393 }
394
395 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
396 {
397         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
398 }
399
400 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
401 {
402         /*
403          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
404          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
405          */
406         smp_wmb();
407         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
408                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
409 }
410
411 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
412 {
413         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
414                                   &memcg->kmem_account_flags);
415 }
416 #endif
417
418 /* Stuffs for move charges at task migration. */
419 /*
420  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
421  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
422  */
423 enum move_type {
424         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
425         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
426         NR_MOVE_TYPE,
427 };
428
429 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
430 static struct move_charge_struct {
431         spinlock_t        lock; /* for from, to */
432         struct mem_cgroup *from;
433         struct mem_cgroup *to;
434         unsigned long immigrate_flags;
435         unsigned long precharge;
436         unsigned long moved_charge;
437         unsigned long moved_swap;
438         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
439         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
440 } mc = {
441         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
442         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
443 };
444
445 static bool move_anon(void)
446 {
447         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
448 }
449
450 static bool move_file(void)
451 {
452         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
453 }
454
455 /*
456  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
457  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
458  */
459 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
460 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
461
462 enum charge_type {
463         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
464         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
465         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
466         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
467         NR_CHARGE_TYPE,
468 };
469
470 /* for encoding cft->private value on file */
471 enum res_type {
472         _MEM,
473         _MEMSWAP,
474         _OOM_TYPE,
475         _KMEM,
476 };
477
478 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
479 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
480 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
481 /* Used for OOM nofiier */
482 #define OOM_CONTROL             (0)
483
484 /*
485  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
486  */
487 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
488 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
489 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
490 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
491
492 /*
493  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
494  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
495  * appearing has to hold it as well.
496  */
497 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
498
499 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
500 {
501         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
502 }
503
504 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
505 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
506 {
507         if (!memcg)
508                 memcg = root_mem_cgroup;
509         return &memcg->vmpressure;
510 }
511
512 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
513 {
514         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
515 }
516
517 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
518 {
519         return (memcg == root_mem_cgroup);
520 }
521
522 /*
523  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
524  * an unsigned short.
525  */
526 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
527
528 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
529 {
530         /*
531          * The ID of the root cgroup is 0, but memcg treat 0 as an
532          * invalid ID, so we return (cgroup_id + 1).
533          */
534         return memcg->css.cgroup->id + 1;
535 }
536
537 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
538 {
539         struct cgroup_subsys_state *css;
540
541         css = css_from_id(id - 1, &memory_cgrp_subsys);
542         return mem_cgroup_from_css(css);
543 }
544
545 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
546 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
547
548 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
549 {
550         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
551                 struct mem_cgroup *memcg;
552                 struct cg_proto *cg_proto;
553
554                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
555
556                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
557                  * filled. It won't however, necessarily happen from
558                  * process context. So the test for root memcg given
559                  * the current task's memcg won't help us in this case.
560                  *
561                  * Respecting the original socket's memcg is a better
562                  * decision in this case.
563                  */
564                 if (sk->sk_cgrp) {
565                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
566                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
567                         return;
568                 }
569
570                 rcu_read_lock();
571                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
572                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
573                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
574                     memcg_proto_active(cg_proto) && css_tryget(&memcg->css)) {
575                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
576                 }
577                 rcu_read_unlock();
578         }
579 }
580 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
581
582 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
583 {
584         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
585                 struct mem_cgroup *memcg;
586                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
587                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
588                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
589         }
590 }
591
592 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
593 {
594         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
595                 return NULL;
596
597         return &memcg->tcp_mem;
598 }
599 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
600
601 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
602 {
603         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
604                 return;
605         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
606 }
607 #else
608 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
609 {
610 }
611 #endif
612
613 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
614 /*
615  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
616  * The main reason for not using cgroup id for this:
617  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
618  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
619  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
620  *  200 entry array for that.
621  *
622  * The current size of the caches array is stored in
623  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
624  * increase it.
625  */
626 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
627 int memcg_limited_groups_array_size;
628
629 /*
630  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
631  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
632  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
633  * tunable, but that is strictly not necessary.
634  *
635  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
636  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
637  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
638  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
639  * increase ours as well if it increases.
640  */
641 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
642 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
643
644 /*
645  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
646  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
647  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
648  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
649  */
650 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
651 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
652
653 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
654 {
655         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
656                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
657                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg->kmemcg_id);
658         }
659         /*
660          * This check can't live in kmem destruction function,
661          * since the charges will outlive the cgroup
662          */
663         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
664 }
665 #else
666 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
667 {
668 }
669 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
670
671 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
672 {
673         disarm_sock_keys(memcg);
674         disarm_kmem_keys(memcg);
675 }
676
677 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
678
679 static struct mem_cgroup_per_zone *
680 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
681 {
682         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
683         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
684 }
685
686 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
687 {
688         return &memcg->css;
689 }
690
691 static struct mem_cgroup_per_zone *
692 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
693 {
694         int nid = page_to_nid(page);
695         int zid = page_zonenum(page);
696
697         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
698 }
699
700 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
701 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
702 {
703         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
704 }
705
706 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
707 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
708 {
709         int nid = page_to_nid(page);
710         int zid = page_zonenum(page);
711
712         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
713 }
714
715 static void
716 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
717                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
718                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
719                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
720 {
721         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
722         struct rb_node *parent = NULL;
723         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
724
725         if (mz->on_tree)
726                 return;
727
728         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
729         if (!mz->usage_in_excess)
730                 return;
731         while (*p) {
732                 parent = *p;
733                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
734                                         tree_node);
735                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
736                         p = &(*p)->rb_left;
737                 /*
738                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
739                  * limit by the same amount
740                  */
741                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
742                         p = &(*p)->rb_right;
743         }
744         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
745         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
746         mz->on_tree = true;
747 }
748
749 static void
750 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
751                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
752                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
753 {
754         if (!mz->on_tree)
755                 return;
756         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
757         mz->on_tree = false;
758 }
759
760 static void
761 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
762                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
763                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
764 {
765         spin_lock(&mctz->lock);
766         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
767         spin_unlock(&mctz->lock);
768 }
769
770
771 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
772 {
773         unsigned long long excess;
774         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
775         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
776         int nid = page_to_nid(page);
777         int zid = page_zonenum(page);
778         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
779
780         /*
781          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
782          * because their event counter is not touched.
783          */
784         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
785                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
786                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
787                 /*
788                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
789                  * mem is over its softlimit.
790                  */
791                 if (excess || mz->on_tree) {
792                         spin_lock(&mctz->lock);
793                         /* if on-tree, remove it */
794                         if (mz->on_tree)
795                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
796                         /*
797                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
798                          * If excess is 0, no tree ops.
799                          */
800                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
801                         spin_unlock(&mctz->lock);
802                 }
803         }
804 }
805
806 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
807 {
808         int node, zone;
809         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
810         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
811
812         for_each_node(node) {
813                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
814                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
815                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
816                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
817                 }
818         }
819 }
820
821 static struct mem_cgroup_per_zone *
822 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
823 {
824         struct rb_node *rightmost = NULL;
825         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
826
827 retry:
828         mz = NULL;
829         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
830         if (!rightmost)
831                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
832
833         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
834         /*
835          * Remove the node now but someone else can add it back,
836          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
837          * position in the tree.
838          */
839         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
840         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
841                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
842                 goto retry;
843 done:
844         return mz;
845 }
846
847 static struct mem_cgroup_per_zone *
848 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
849 {
850         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
851
852         spin_lock(&mctz->lock);
853         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
854         spin_unlock(&mctz->lock);
855         return mz;
856 }
857
858 /*
859  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
860  *
861  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
862  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
863  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
864  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
865  *
866  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
867  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
868  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
869  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
870  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
871  *
872  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
873  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
874  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
875  * implemented.
876  */
877 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
878                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
879 {
880         long val = 0;
881         int cpu;
882
883         get_online_cpus();
884         for_each_online_cpu(cpu)
885                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
886 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
887         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
888         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
889         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
890 #endif
891         put_online_cpus();
892         return val;
893 }
894
895 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
896                                          bool charge)
897 {
898         int val = (charge) ? 1 : -1;
899         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
900 }
901
902 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
903                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
904 {
905         unsigned long val = 0;
906         int cpu;
907
908         get_online_cpus();
909         for_each_online_cpu(cpu)
910                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
911 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
912         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
913         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
914         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
915 #endif
916         put_online_cpus();
917         return val;
918 }
919
920 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
921                                          struct page *page,
922                                          bool anon, int nr_pages)
923 {
924         /*
925          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
926          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
927          */
928         if (anon)
929                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
930                                 nr_pages);
931         else
932                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
933                                 nr_pages);
934
935         if (PageTransHuge(page))
936                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
937                                 nr_pages);
938
939         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
940         if (nr_pages > 0)
941                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
942         else {
943                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
944                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
945         }
946
947         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
948 }
949
950 unsigned long
951 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
952 {
953         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
954
955         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
956         return mz->lru_size[lru];
957 }
958
959 static unsigned long
960 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
961                         unsigned int lru_mask)
962 {
963         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
964         enum lru_list lru;
965         unsigned long ret = 0;
966
967         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
968
969         for_each_lru(lru) {
970                 if (BIT(lru) & lru_mask)
971                         ret += mz->lru_size[lru];
972         }
973         return ret;
974 }
975
976 static unsigned long
977 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
978                         int nid, unsigned int lru_mask)
979 {
980         u64 total = 0;
981         int zid;
982
983         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
984                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
985                                                 nid, zid, lru_mask);
986
987         return total;
988 }
989
990 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
991                         unsigned int lru_mask)
992 {
993         int nid;
994         u64 total = 0;
995
996         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
997                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
998         return total;
999 }
1000
1001 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
1002                                        enum mem_cgroup_events_target target)
1003 {
1004         unsigned long val, next;
1005
1006         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
1007         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
1008         /* from time_after() in jiffies.h */
1009         if ((long)next - (long)val < 0) {
1010                 switch (target) {
1011                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
1012                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
1013                         break;
1014                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
1015                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
1016                         break;
1017                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
1018                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
1019                         break;
1020                 default:
1021                         break;
1022                 }
1023                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
1024                 return true;
1025         }
1026         return false;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Check events in order.
1031  *
1032  */
1033 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1034 {
1035         preempt_disable();
1036         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1037         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1038                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1039                 bool do_softlimit;
1040                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1041
1042                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1043                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1044 #if MAX_NUMNODES > 1
1045                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1046                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1047 #endif
1048                 preempt_enable();
1049
1050                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1051                 if (unlikely(do_softlimit))
1052                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1053 #if MAX_NUMNODES > 1
1054                 if (unlikely(do_numainfo))
1055                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1056 #endif
1057         } else
1058                 preempt_enable();
1059 }
1060
1061 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1062 {
1063         /*
1064          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1065          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1066          * So this can be called with p == NULL.
1067          */
1068         if (unlikely(!p))
1069                 return NULL;
1070
1071         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1072 }
1073
1074 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1075 {
1076         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1077
1078         rcu_read_lock();
1079         do {
1080                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1081                 if (unlikely(!memcg))
1082                         memcg = root_mem_cgroup;
1083         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1084         rcu_read_unlock();
1085         return memcg;
1086 }
1087
1088 /*
1089  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1090  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1091  *
1092  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1093  */
1094 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1095                 struct mem_cgroup *last_visited)
1096 {
1097         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1098
1099         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1100 skip_node:
1101         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1102
1103         /*
1104          * Even if we found a group we have to make sure it is
1105          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1106          * skipped and we should continue the tree walk.
1107          * last_visited css is safe to use because it is
1108          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1109          *
1110          * We do not take a reference on the root of the tree walk
1111          * because we might race with the root removal when it would
1112          * be the only node in the iterated hierarchy and mem_cgroup_iter
1113          * would end up in an endless loop because it expects that at
1114          * least one valid node will be returned. Root cannot disappear
1115          * because caller of the iterator should hold it already so
1116          * skipping css reference should be safe.
1117          */
1118         if (next_css) {
1119                 if ((next_css == &root->css) ||
1120                     ((next_css->flags & CSS_ONLINE) && css_tryget(next_css)))
1121                         return mem_cgroup_from_css(next_css);
1122
1123                 prev_css = next_css;
1124                 goto skip_node;
1125         }
1126
1127         return NULL;
1128 }
1129
1130 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1131 {
1132         /*
1133          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1134          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1135          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1136          */
1137         atomic_inc(&root->dead_count);
1138 }
1139
1140 static struct mem_cgroup *
1141 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1142                      struct mem_cgroup *root,
1143                      int *sequence)
1144 {
1145         struct mem_cgroup *position = NULL;
1146         /*
1147          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1148          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1149          *
1150          * If the iterator is valid, we may still race with an
1151          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1152          * released, tryget will fail if we lost the race.
1153          */
1154         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1155         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1156                 smp_rmb();
1157                 position = iter->last_visited;
1158
1159                 /*
1160                  * We cannot take a reference to root because we might race
1161                  * with root removal and returning NULL would end up in
1162                  * an endless loop on the iterator user level when root
1163                  * would be returned all the time.
1164                  */
1165                 if (position && position != root &&
1166                                 !css_tryget(&position->css))
1167                         position = NULL;
1168         }
1169         return position;
1170 }
1171
1172 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1173                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1174                                    struct mem_cgroup *new_position,
1175                                    struct mem_cgroup *root,
1176                                    int sequence)
1177 {
1178         /* root reference counting symmetric to mem_cgroup_iter_load */
1179         if (last_visited && last_visited != root)
1180                 css_put(&last_visited->css);
1181         /*
1182          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1183          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1184          * don't lose destruction events in between.  We could have
1185          * raced with the destruction of @new_position after all.
1186          */
1187         iter->last_visited = new_position;
1188         smp_wmb();
1189         iter->last_dead_count = sequence;
1190 }
1191
1192 /**
1193  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1194  * @root: hierarchy root
1195  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1196  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1197  *
1198  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1199  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1200  *
1201  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1202  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1203  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1204  *
1205  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1206  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1207  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1208  */
1209 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1210                                    struct mem_cgroup *prev,
1211                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1212 {
1213         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1214         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1215
1216         if (mem_cgroup_disabled())
1217                 return NULL;
1218
1219         if (!root)
1220                 root = root_mem_cgroup;
1221
1222         if (prev && !reclaim)
1223                 last_visited = prev;
1224
1225         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1226                 if (prev)
1227                         goto out_css_put;
1228                 return root;
1229         }
1230
1231         rcu_read_lock();
1232         while (!memcg) {
1233                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1234                 int uninitialized_var(seq);
1235
1236                 if (reclaim) {
1237                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
1238                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
1239                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1240
1241                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
1242                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1243                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1244                                 iter->last_visited = NULL;
1245                                 goto out_unlock;
1246                         }
1247
1248                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1249                 }
1250
1251                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1252
1253                 if (reclaim) {
1254                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, root,
1255                                         seq);
1256
1257                         if (!memcg)
1258                                 iter->generation++;
1259                         else if (!prev && memcg)
1260                                 reclaim->generation = iter->generation;
1261                 }
1262
1263                 if (prev && !memcg)
1264                         goto out_unlock;
1265         }
1266 out_unlock:
1267         rcu_read_unlock();
1268 out_css_put:
1269         if (prev && prev != root)
1270                 css_put(&prev->css);
1271
1272         return memcg;
1273 }
1274
1275 /**
1276  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1277  * @root: hierarchy root
1278  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1279  */
1280 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1281                            struct mem_cgroup *prev)
1282 {
1283         if (!root)
1284                 root = root_mem_cgroup;
1285         if (prev && prev != root)
1286                 css_put(&prev->css);
1287 }
1288
1289 /*
1290  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1291  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1292  * be used for reference counting.
1293  */
1294 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1295         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1296              iter != NULL;                              \
1297              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1298
1299 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1300         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1301              iter != NULL;                              \
1302              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1303
1304 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1305 {
1306         struct mem_cgroup *memcg;
1307
1308         rcu_read_lock();
1309         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1310         if (unlikely(!memcg))
1311                 goto out;
1312
1313         switch (idx) {
1314         case PGFAULT:
1315                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1316                 break;
1317         case PGMAJFAULT:
1318                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1319                 break;
1320         default:
1321                 BUG();
1322         }
1323 out:
1324         rcu_read_unlock();
1325 }
1326 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1327
1328 /**
1329  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1330  * @zone: zone of the wanted lruvec
1331  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1332  *
1333  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1334  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1335  * is disabled.
1336  */
1337 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1338                                       struct mem_cgroup *memcg)
1339 {
1340         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1341         struct lruvec *lruvec;
1342
1343         if (mem_cgroup_disabled()) {
1344                 lruvec = &zone->lruvec;
1345                 goto out;
1346         }
1347
1348         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1349         lruvec = &mz->lruvec;
1350 out:
1351         /*
1352          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1353          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1354          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1355          */
1356         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1357                 lruvec->zone = zone;
1358         return lruvec;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1363  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1364  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1365  *
1366  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1367  * 1. charge
1368  * 2. moving account
1369  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1370  * It is added to LRU before charge.
1371  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1372  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1373  */
1374
1375 /**
1376  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1377  * @page: the page
1378  * @zone: zone of the page
1379  */
1380 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1381 {
1382         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1383         struct mem_cgroup *memcg;
1384         struct page_cgroup *pc;
1385         struct lruvec *lruvec;
1386
1387         if (mem_cgroup_disabled()) {
1388                 lruvec = &zone->lruvec;
1389                 goto out;
1390         }
1391
1392         pc = lookup_page_cgroup(page);
1393         memcg = pc->mem_cgroup;
1394
1395         /*
1396          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1397          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1398          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1399          *
1400          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1401          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1402          * of pc->mem_cgroup safe.
1403          */
1404         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1405                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1406
1407         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1408         lruvec = &mz->lruvec;
1409 out:
1410         /*
1411          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1412          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1413          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1414          */
1415         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1416                 lruvec->zone = zone;
1417         return lruvec;
1418 }
1419
1420 /**
1421  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1422  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1423  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1424  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1425  *
1426  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1427  * lru list.
1428  */
1429 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1430                                 int nr_pages)
1431 {
1432         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1433         unsigned long *lru_size;
1434
1435         if (mem_cgroup_disabled())
1436                 return;
1437
1438         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1439         lru_size = mz->lru_size + lru;
1440         *lru_size += nr_pages;
1441         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1446  * hierarchy subtree
1447  */
1448 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1449                                   struct mem_cgroup *memcg)
1450 {
1451         if (root_memcg == memcg)
1452                 return true;
1453         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1454                 return false;
1455         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1456 }
1457
1458 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1459                                        struct mem_cgroup *memcg)
1460 {
1461         bool ret;
1462
1463         rcu_read_lock();
1464         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1465         rcu_read_unlock();
1466         return ret;
1467 }
1468
1469 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1470                         const struct mem_cgroup *memcg)
1471 {
1472         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1473         struct task_struct *p;
1474         bool ret;
1475
1476         p = find_lock_task_mm(task);
1477         if (p) {
1478                 curr = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1479                 task_unlock(p);
1480         } else {
1481                 /*
1482                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1483                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1484                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1485                  */
1486                 rcu_read_lock();
1487                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1488                 if (curr)
1489                         css_get(&curr->css);
1490                 rcu_read_unlock();
1491         }
1492         /*
1493          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1494          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1495          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1496          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1497          */
1498         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1499         css_put(&curr->css);
1500         return ret;
1501 }
1502
1503 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1504 {
1505         unsigned long inactive_ratio;
1506         unsigned long inactive;
1507         unsigned long active;
1508         unsigned long gb;
1509
1510         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1511         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1512
1513         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1514         if (gb)
1515                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1516         else
1517                 inactive_ratio = 1;
1518
1519         return inactive * inactive_ratio < active;
1520 }
1521
1522 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1523         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1524
1525 /**
1526  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1527  * @memcg: the memory cgroup
1528  *
1529  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1530  * pages.
1531  */
1532 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1533 {
1534         unsigned long long margin;
1535
1536         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1537         if (do_swap_account)
1538                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1539         return margin >> PAGE_SHIFT;
1540 }
1541
1542 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1543 {
1544         /* root ? */
1545         if (!css_parent(&memcg->css))
1546                 return vm_swappiness;
1547
1548         return memcg->swappiness;
1549 }
1550
1551 /*
1552  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1553  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1554  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1555  * rcu_read_lock(), like this:
1556  *
1557  *         CPU-A                                    CPU-B
1558  *                                              rcu_read_lock()
1559  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1560  *                                                   take heavy locks.
1561  *         synchronize_rcu()                    update something.
1562  *                                              rcu_read_unlock()
1563  *         start move here.
1564  */
1565
1566 /* for quick checking without looking up memcg */
1567 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1568
1569 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1570 {
1571         atomic_inc(&memcg_moving);
1572         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1573         synchronize_rcu();
1574 }
1575
1576 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1577 {
1578         /*
1579          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1580          * We check NULL in callee rather than caller.
1581          */
1582         if (memcg) {
1583                 atomic_dec(&memcg_moving);
1584                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1585         }
1586 }
1587
1588 /*
1589  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1590  *
1591  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1592  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1593  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1594  *
1595  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1596  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1597  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1598  */
1599
1600 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1601 {
1602         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1603         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1604 }
1605
1606 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1607 {
1608         struct mem_cgroup *from;
1609         struct mem_cgroup *to;
1610         bool ret = false;
1611         /*
1612          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1613          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1614          */
1615         spin_lock(&mc.lock);
1616         from = mc.from;
1617         to = mc.to;
1618         if (!from)
1619                 goto unlock;
1620
1621         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1622                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1623 unlock:
1624         spin_unlock(&mc.lock);
1625         return ret;
1626 }
1627
1628 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1629 {
1630         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1631                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1632                         DEFINE_WAIT(wait);
1633                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1634                         /* moving charge context might have finished. */
1635                         if (mc.moving_task)
1636                                 schedule();
1637                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1638                         return true;
1639                 }
1640         }
1641         return false;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Take this lock when
1646  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1647  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1648  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1649  */
1650 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1651                                   unsigned long *flags)
1652 {
1653         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1654 }
1655
1656 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1657                                 unsigned long *flags)
1658 {
1659         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1660 }
1661
1662 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1663 /**
1664  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1665  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1666  * @p: Task that is going to be killed
1667  *
1668  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1669  * enabled
1670  */
1671 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1672 {
1673         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1674         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1675         struct mem_cgroup *iter;
1676         unsigned int i;
1677
1678         if (!p)
1679                 return;
1680
1681         mutex_lock(&oom_info_lock);
1682         rcu_read_lock();
1683
1684         pr_info("Task in ");
1685         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1686         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1687         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1688         pr_info("\n");
1689
1690         rcu_read_unlock();
1691
1692         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1693                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1694                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1695                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1696         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1697                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1698                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1699                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1700         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1701                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1702                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1703                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1704
1705         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1706                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1707                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1708                 pr_cont(":");
1709
1710                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1711                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1712                                 continue;
1713                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1714                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1715                 }
1716
1717                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1718                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1719                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1720
1721                 pr_cont("\n");
1722         }
1723         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1724 }
1725
1726 /*
1727  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1728  * 1(self count) if no children.
1729  */
1730 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1731 {
1732         int num = 0;
1733         struct mem_cgroup *iter;
1734
1735         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1736                 num++;
1737         return num;
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1742  */
1743 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1744 {
1745         u64 limit;
1746
1747         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1748
1749         /*
1750          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1751          */
1752         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1753                 u64 memsw;
1754
1755                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1756                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1757
1758                 /*
1759                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1760                  * available to this memcg, return that limit.
1761                  */
1762                 limit = min(limit, memsw);
1763         }
1764
1765         return limit;
1766 }
1767
1768 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1769                                      int order)
1770 {
1771         struct mem_cgroup *iter;
1772         unsigned long chosen_points = 0;
1773         unsigned long totalpages;
1774         unsigned int points = 0;
1775         struct task_struct *chosen = NULL;
1776
1777         /*
1778          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1779          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1780          * quickly exit and free its memory.
1781          */
1782         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1783                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1784                 return;
1785         }
1786
1787         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1788         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1789         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1790                 struct css_task_iter it;
1791                 struct task_struct *task;
1792
1793                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1794                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1795                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1796                                                         false)) {
1797                         case OOM_SCAN_SELECT:
1798                                 if (chosen)
1799                                         put_task_struct(chosen);
1800                                 chosen = task;
1801                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1802                                 get_task_struct(chosen);
1803                                 /* fall through */
1804                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1805                                 continue;
1806                         case OOM_SCAN_ABORT:
1807                                 css_task_iter_end(&it);
1808                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1809                                 if (chosen)
1810                                         put_task_struct(chosen);
1811                                 return;
1812                         case OOM_SCAN_OK:
1813                                 break;
1814                         };
1815                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1816                         if (!points || points < chosen_points)
1817                                 continue;
1818                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1819                         if (points == chosen_points &&
1820                             thread_group_leader(chosen))
1821                                 continue;
1822
1823                         if (chosen)
1824                                 put_task_struct(chosen);
1825                         chosen = task;
1826                         chosen_points = points;
1827                         get_task_struct(chosen);
1828                 }
1829                 css_task_iter_end(&it);
1830         }
1831
1832         if (!chosen)
1833                 return;
1834         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1835         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1836                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1837 }
1838
1839 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1840                                         gfp_t gfp_mask,
1841                                         unsigned long flags)
1842 {
1843         unsigned long total = 0;
1844         bool noswap = false;
1845         int loop;
1846
1847         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1848                 noswap = true;
1849         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1850                 noswap = true;
1851
1852         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1853                 if (loop)
1854                         drain_all_stock_async(memcg);
1855                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1856                 /*
1857                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1858                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1859                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1860                  */
1861                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1862                         break;
1863                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1864                         break;
1865                 /*
1866                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1867                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1868                  */
1869                 if (loop && !total)
1870                         break;
1871         }
1872         return total;
1873 }
1874
1875 /**
1876  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1877  * @memcg: the target memcg
1878  * @nid: the node ID to be checked.
1879  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1880  *
1881  * This function returns whether the specified memcg contains any
1882  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1883  * pages in the node.
1884  */
1885 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1886                 int nid, bool noswap)
1887 {
1888         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1889                 return true;
1890         if (noswap || !total_swap_pages)
1891                 return false;
1892         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1893                 return true;
1894         return false;
1895
1896 }
1897 #if MAX_NUMNODES > 1
1898
1899 /*
1900  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1901  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1902  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1903  *
1904  */
1905 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1906 {
1907         int nid;
1908         /*
1909          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1910          * pagein/pageout changes since the last update.
1911          */
1912         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1913                 return;
1914         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1915                 return;
1916
1917         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1918         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1919
1920         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1921
1922                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1923                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1924         }
1925
1926         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1927         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1932  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1933  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1934  *
1935  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1936  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1937  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1938  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1939  *
1940  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1941  */
1942 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1943 {
1944         int node;
1945
1946         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1947         node = memcg->last_scanned_node;
1948
1949         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1950         if (node == MAX_NUMNODES)
1951                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1952         /*
1953          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1954          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1955          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1956          * we use curret node.
1957          */
1958         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1959                 node = numa_node_id();
1960
1961         memcg->last_scanned_node = node;
1962         return node;
1963 }
1964
1965 /*
1966  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1967  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1968  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1969  * enough new information. We need to do double check.
1970  */
1971 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1972 {
1973         int nid;
1974
1975         /*
1976          * quick check...making use of scan_node.
1977          * We can skip unused nodes.
1978          */
1979         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1980                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1981                      nid < MAX_NUMNODES;
1982                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1983
1984                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1985                                 return true;
1986                 }
1987         }
1988         /*
1989          * Check rest of nodes.
1990          */
1991         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
1992                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1993                         continue;
1994                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1995                         return true;
1996         }
1997         return false;
1998 }
1999
2000 #else
2001 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
2002 {
2003         return 0;
2004 }
2005
2006 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2007 {
2008         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
2009 }
2010 #endif
2011
2012 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
2013                                    struct zone *zone,
2014                                    gfp_t gfp_mask,
2015                                    unsigned long *total_scanned)
2016 {
2017         struct mem_cgroup *victim = NULL;
2018         int total = 0;
2019         int loop = 0;
2020         unsigned long excess;
2021         unsigned long nr_scanned;
2022         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2023                 .zone = zone,
2024                 .priority = 0,
2025         };
2026
2027         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2028
2029         while (1) {
2030                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2031                 if (!victim) {
2032                         loop++;
2033                         if (loop >= 2) {
2034                                 /*
2035                                  * If we have not been able to reclaim
2036                                  * anything, it might because there are
2037                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2038                                  */
2039                                 if (!total)
2040                                         break;
2041                                 /*
2042                                  * We want to do more targeted reclaim.
2043                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2044                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2045                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2046                                  */
2047                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2048                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2049                                         break;
2050                         }
2051                         continue;
2052                 }
2053                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2054                         continue;
2055                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2056                                                      zone, &nr_scanned);
2057                 *total_scanned += nr_scanned;
2058                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2059                         break;
2060         }
2061         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2062         return total;
2063 }
2064
2065 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2066 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2067         .name = "memcg_oom_lock",
2068 };
2069 #endif
2070
2071 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2072
2073 /*
2074  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2075  * If someone is running, return false.
2076  */
2077 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2078 {
2079         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2080
2081         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2082
2083         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2084                 if (iter->oom_lock) {
2085                         /*
2086                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2087                          * so we cannot give a lock.
2088                          */
2089                         failed = iter;
2090                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2091                         break;
2092                 } else
2093                         iter->oom_lock = true;
2094         }
2095
2096         if (failed) {
2097                 /*
2098                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2099                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2100                  */
2101                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2102                         if (iter == failed) {
2103                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2104                                 break;
2105                         }
2106                         iter->oom_lock = false;
2107                 }
2108         } else
2109                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2110
2111         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2112
2113         return !failed;
2114 }
2115
2116 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2117 {
2118         struct mem_cgroup *iter;
2119
2120         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2121         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2122         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2123                 iter->oom_lock = false;
2124         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2125 }
2126
2127 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2128 {
2129         struct mem_cgroup *iter;
2130
2131         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2132                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2133 }
2134
2135 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2136 {
2137         struct mem_cgroup *iter;
2138
2139         /*
2140          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2141          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2142          * atomic_add_unless() here.
2143          */
2144         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2145                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2146 }
2147
2148 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2149
2150 struct oom_wait_info {
2151         struct mem_cgroup *memcg;
2152         wait_queue_t    wait;
2153 };
2154
2155 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2156         unsigned mode, int sync, void *arg)
2157 {
2158         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2159         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2160         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2161
2162         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2163         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2164
2165         /*
2166          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2167          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2168          */
2169         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2170                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2171                 return 0;
2172         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2173 }
2174
2175 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2176 {
2177         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2178         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2179         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2180 }
2181
2182 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2183 {
2184         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2185                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2186 }
2187
2188 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2189 {
2190         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2191                 return;
2192         /*
2193          * We are in the middle of the charge context here, so we
2194          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2195          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2196          *
2197          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2198          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2199          * invocation might not even be necessary.
2200          *
2201          * That's why we don't do anything here except remember the
2202          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2203          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2204          * and when we know whether the fault was overall successful.
2205          */
2206         css_get(&memcg->css);
2207         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2208         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2209         current->memcg_oom.order = order;
2210 }
2211
2212 /**
2213  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2214  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2215  *
2216  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2217  * handler was enabled.
2218  *
2219  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2220  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2221  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2222  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2223  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2224  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2225  *
2226  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2227  * completed, %false otherwise.
2228  */
2229 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2230 {
2231         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2232         struct oom_wait_info owait;
2233         bool locked;
2234
2235         /* OOM is global, do not handle */
2236         if (!memcg)
2237                 return false;
2238
2239         if (!handle)
2240                 goto cleanup;
2241
2242         owait.memcg = memcg;
2243         owait.wait.flags = 0;
2244         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2245         owait.wait.private = current;
2246         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2247
2248         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2249         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2250
2251         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2252
2253         if (locked)
2254                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2255
2256         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2257                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2258                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2259                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2260                                          current->memcg_oom.order);
2261         } else {
2262                 schedule();
2263                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2264                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2265         }
2266
2267         if (locked) {
2268                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2269                 /*
2270                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2271                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2272                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2273                  */
2274                 memcg_oom_recover(memcg);
2275         }
2276 cleanup:
2277         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2278         css_put(&memcg->css);
2279         return true;
2280 }
2281
2282 /*
2283  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
2284  * generalized to update other statistics as well.
2285  *
2286  * Notes: Race condition
2287  *
2288  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
2289  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2290  * to do so _always_.
2291  *
2292  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2293  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2294  * are no race with "charge".
2295  *
2296  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2297  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2298  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2299  * by flags.
2300  *
2301  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2302  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
2303  * If there is, we take a lock.
2304  */
2305
2306 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2307                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2308 {
2309         struct mem_cgroup *memcg;
2310         struct page_cgroup *pc;
2311
2312         pc = lookup_page_cgroup(page);
2313 again:
2314         memcg = pc->mem_cgroup;
2315         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2316                 return;
2317         /*
2318          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2319          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2320          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2321          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
2322          */
2323         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
2324                 return;
2325
2326         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2327         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2328                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2329                 goto again;
2330         }
2331         *locked = true;
2332 }
2333
2334 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2335 {
2336         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2337
2338         /*
2339          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2340          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2341          * should take move_lock_mem_cgroup().
2342          */
2343         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2344 }
2345
2346 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2347                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2348 {
2349         struct mem_cgroup *memcg;
2350         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2351         unsigned long uninitialized_var(flags);
2352
2353         if (mem_cgroup_disabled())
2354                 return;
2355
2356         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2357         memcg = pc->mem_cgroup;
2358         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2359                 return;
2360
2361         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2362 }
2363
2364 /*
2365  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2366  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2367  */
2368 #define CHARGE_BATCH    32U
2369 struct memcg_stock_pcp {
2370         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2371         unsigned int nr_pages;
2372         struct work_struct work;
2373         unsigned long flags;
2374 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2375 };
2376 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2377 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2378
2379 /**
2380  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2381  * @memcg: memcg to consume from.
2382  * @nr_pages: how many pages to charge.
2383  *
2384  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2385  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2386  * service an allocation will refill the stock.
2387  *
2388  * returns true if successful, false otherwise.
2389  */
2390 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2391 {
2392         struct memcg_stock_pcp *stock;
2393         bool ret = true;
2394
2395         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2396                 return false;
2397
2398         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2399         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2400                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2401         else /* need to call res_counter_charge */
2402                 ret = false;
2403         put_cpu_var(memcg_stock);
2404         return ret;
2405 }
2406
2407 /*
2408  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2409  */
2410 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2411 {
2412         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2413
2414         if (stock->nr_pages) {
2415                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2416
2417                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2418                 if (do_swap_account)
2419                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2420                 stock->nr_pages = 0;
2421         }
2422         stock->cached = NULL;
2423 }
2424
2425 /*
2426  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2427  * a thread which is pinned to local cpu.
2428  */
2429 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2430 {
2431         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2432         drain_stock(stock);
2433         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2434 }
2435
2436 static void __init memcg_stock_init(void)
2437 {
2438         int cpu;
2439
2440         for_each_possible_cpu(cpu) {
2441                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2442                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2443                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2444         }
2445 }
2446
2447 /*
2448  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2449  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2450  */
2451 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2452 {
2453         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2454
2455         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2456                 drain_stock(stock);
2457                 stock->cached = memcg;
2458         }
2459         stock->nr_pages += nr_pages;
2460         put_cpu_var(memcg_stock);
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2465  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2466  * until the work is done.
2467  */
2468 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2469 {
2470         int cpu, curcpu;
2471
2472         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2473         get_online_cpus();
2474         curcpu = get_cpu();
2475         for_each_online_cpu(cpu) {
2476                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2477                 struct mem_cgroup *memcg;
2478
2479                 memcg = stock->cached;
2480                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2481                         continue;
2482                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2483                         continue;
2484                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2485                         if (cpu == curcpu)
2486                                 drain_local_stock(&stock->work);
2487                         else
2488                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2489                 }
2490         }
2491         put_cpu();
2492
2493         if (!sync)
2494                 goto out;
2495
2496         for_each_online_cpu(cpu) {
2497                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2498                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2499                         flush_work(&stock->work);
2500         }
2501 out:
2502         put_online_cpus();
2503 }
2504
2505 /*
2506  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2507  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2508  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2509  * it.
2510  */
2511 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2512 {
2513         /*
2514          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2515          */
2516         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2517                 return;
2518         drain_all_stock(root_memcg, false);
2519         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2520 }
2521
2522 /* This is a synchronous drain interface. */
2523 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2524 {
2525         /* called when force_empty is called */
2526         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2527         drain_all_stock(root_memcg, true);
2528         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2529 }
2530
2531 /*
2532  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2533  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2534  */
2535 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2536 {
2537         int i;
2538
2539         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2540         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2541                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2542
2543                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2544                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2545         }
2546         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2547                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2548
2549                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2550                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2551         }
2552         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2553 }
2554
2555 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2556                                         unsigned long action,
2557                                         void *hcpu)
2558 {
2559         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2560         struct memcg_stock_pcp *stock;
2561         struct mem_cgroup *iter;
2562
2563         if (action == CPU_ONLINE)
2564                 return NOTIFY_OK;
2565
2566         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2567                 return NOTIFY_OK;
2568
2569         for_each_mem_cgroup(iter)
2570                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2571
2572         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2573         drain_stock(stock);
2574         return NOTIFY_OK;
2575 }
2576
2577
2578 /* See mem_cgroup_try_charge() for details */
2579 enum {
2580         CHARGE_OK,              /* success */
2581         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2582         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2583         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2584 };
2585
2586 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2587                                 unsigned int nr_pages, unsigned int min_pages,
2588                                 bool invoke_oom)
2589 {
2590         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2591         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2592         struct res_counter *fail_res;
2593         unsigned long flags = 0;
2594         int ret;
2595
2596         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2597
2598         if (likely(!ret)) {
2599                 if (!do_swap_account)
2600                         return CHARGE_OK;
2601                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2602                 if (likely(!ret))
2603                         return CHARGE_OK;
2604
2605                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2606                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2607                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2608         } else
2609                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2610         /*
2611          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2612          * single page instead.
2613          */
2614         if (nr_pages > min_pages)
2615                 return CHARGE_RETRY;
2616
2617         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2618                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2619
2620         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2621                 return CHARGE_NOMEM;
2622
2623         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2624         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2625                 return CHARGE_RETRY;
2626         /*
2627          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2628          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2629          * before killing the task.
2630          *
2631          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2632          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2633          * to regular pages anyway in case of failure.
2634          */
2635         if (nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) && ret)
2636                 return CHARGE_RETRY;
2637
2638         /*
2639          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2640          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2641          */
2642         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2643                 return CHARGE_RETRY;
2644
2645         if (invoke_oom)
2646                 mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize));
2647
2648         return CHARGE_NOMEM;
2649 }
2650
2651 /**
2652  * mem_cgroup_try_charge - try charging a memcg
2653  * @memcg: memcg to charge
2654  * @nr_pages: number of pages to charge
2655  * @oom: trigger OOM if reclaim fails
2656  *
2657  * Returns 0 if @memcg was charged successfully, -EINTR if the charge
2658  * was bypassed to root_mem_cgroup, and -ENOMEM if the charge failed.
2659  */
2660 static int mem_cgroup_try_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2661                                  gfp_t gfp_mask,
2662                                  unsigned int nr_pages,
2663                                  bool oom)
2664 {
2665         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2666         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2667         int ret;
2668
2669         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2670                 goto done;
2671         /*
2672          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2673          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2674          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2675          * free their memory.
2676          */
2677         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2678                      fatal_signal_pending(current)))
2679                 goto bypass;
2680
2681         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2682                 goto nomem;
2683
2684         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2685                 oom = false;
2686 again:
2687         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2688                 goto done;
2689
2690         do {
2691                 bool invoke_oom = oom && !nr_oom_retries;
2692
2693                 /* If killed, bypass charge */
2694                 if (fatal_signal_pending(current))
2695                         goto bypass;
2696
2697                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch,
2698                                            nr_pages, invoke_oom);
2699                 switch (ret) {
2700                 case CHARGE_OK:
2701                         break;
2702                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2703                         batch = nr_pages;
2704                         goto again;
2705                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2706                         goto nomem;
2707                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2708                         if (!oom || invoke_oom)
2709                                 goto nomem;
2710                         nr_oom_retries--;
2711                         break;
2712                 }
2713         } while (ret != CHARGE_OK);
2714
2715         if (batch > nr_pages)
2716                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2717 done:
2718         return 0;
2719 nomem:
2720         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2721                 return -ENOMEM;
2722 bypass:
2723         return -EINTR;
2724 }
2725
2726 /**
2727  * mem_cgroup_try_charge_mm - try charging a mm
2728  * @mm: mm_struct to charge
2729  * @nr_pages: number of pages to charge
2730  * @oom: trigger OOM if reclaim fails
2731  *
2732  * Returns the charged mem_cgroup associated with the given mm_struct or
2733  * NULL the charge failed.
2734  */
2735 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_try_charge_mm(struct mm_struct *mm,
2736                                  gfp_t gfp_mask,
2737                                  unsigned int nr_pages,
2738                                  bool oom)
2739
2740 {
2741         struct mem_cgroup *memcg;
2742         int ret;
2743
2744         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
2745         ret = mem_cgroup_try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages, oom);
2746         css_put(&memcg->css);
2747         if (ret == -EINTR)
2748                 memcg = root_mem_cgroup;
2749         else if (ret)
2750                 memcg = NULL;
2751
2752         return memcg;
2753 }
2754
2755 /*
2756  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2757  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2758  * gotten by try_charge().
2759  */
2760 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2761                                        unsigned int nr_pages)
2762 {
2763         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2764                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2765
2766                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2767                 if (do_swap_account)
2768                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2769         }
2770 }
2771
2772 /*
2773  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2774  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2775  */
2776 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2777                                         unsigned int nr_pages)
2778 {
2779         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2780
2781         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2782                 return;
2783
2784         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2785         if (do_swap_account)
2786                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2787                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2788 }
2789
2790 /*
2791  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2792  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling css_tryget if
2793  * the mem_cgroup is used for charging. (dropping refcnt from swap can be
2794  * called against removed memcg.)
2795  */
2796 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2797 {
2798         /* ID 0 is unused ID */
2799         if (!id)
2800                 return NULL;
2801         return mem_cgroup_from_id(id);
2802 }
2803
2804 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2805 {
2806         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2807         struct page_cgroup *pc;
2808         unsigned short id;
2809         swp_entry_t ent;
2810
2811         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2812
2813         pc = lookup_page_cgroup(page);
2814         lock_page_cgroup(pc);
2815         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2816                 memcg = pc->mem_cgroup;
2817                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2818                         memcg = NULL;
2819         } else if (PageSwapCache(page)) {
2820                 ent.val = page_private(page);
2821                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2822                 rcu_read_lock();
2823                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2824                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2825                         memcg = NULL;
2826                 rcu_read_unlock();
2827         }
2828         unlock_page_cgroup(pc);
2829         return memcg;
2830 }
2831
2832 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2833                                        struct page *page,
2834                                        unsigned int nr_pages,
2835                                        enum charge_type ctype,
2836                                        bool lrucare)
2837 {
2838         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2839         struct zone *uninitialized_var(zone);
2840         struct lruvec *lruvec;
2841         bool was_on_lru = false;
2842         bool anon;
2843
2844         lock_page_cgroup(pc);
2845         VM_BUG_ON_PAGE(PageCgroupUsed(pc), page);
2846         /*
2847          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2848          * accessed by any other context at this point.
2849          */
2850
2851         /*
2852          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2853          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2854          */
2855         if (lrucare) {
2856                 zone = page_zone(page);
2857                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2858                 if (PageLRU(page)) {
2859                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2860                         ClearPageLRU(page);
2861                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2862                         was_on_lru = true;
2863                 }
2864         }
2865
2866         pc->mem_cgroup = memcg;
2867         /*
2868          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2869          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2870          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2871          * before USED bit, we need memory barrier here.
2872          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2873          */
2874         smp_wmb();
2875         SetPageCgroupUsed(pc);
2876
2877         if (lrucare) {
2878                 if (was_on_lru) {
2879                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2880                         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2881                         SetPageLRU(page);
2882                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2883                 }
2884                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2885         }
2886
2887         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2888                 anon = true;
2889         else
2890                 anon = false;
2891
2892         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2893         unlock_page_cgroup(pc);
2894
2895         /*
2896          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2897          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2898          * if they exceeds softlimit.
2899          */
2900         memcg_check_events(memcg, page);
2901 }
2902
2903 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2904
2905 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2906 static DEFINE_MUTEX(activate_kmem_mutex);
2907
2908 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2909 {
2910         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
2911                 memcg_kmem_is_active(memcg);
2912 }
2913
2914 /*
2915  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2916  * in the memcg_cache_params struct.
2917  */
2918 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2919 {
2920         struct kmem_cache *cachep;
2921
2922         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2923         cachep = p->root_cache;
2924         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2925 }
2926
2927 #ifdef CONFIG_SLABINFO
2928 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
2929 {
2930         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
2931         struct memcg_cache_params *params;
2932
2933         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
2934                 return -EIO;
2935
2936         print_slabinfo_header(m);
2937
2938         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
2939         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
2940                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
2941         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
2942
2943         return 0;
2944 }
2945 #endif
2946
2947 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
2948 {
2949         struct res_counter *fail_res;
2950         int ret = 0;
2951
2952         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
2953         if (ret)
2954                 return ret;
2955
2956         ret = mem_cgroup_try_charge(memcg, gfp, size >> PAGE_SHIFT,
2957                                     oom_gfp_allowed(gfp));
2958         if (ret == -EINTR)  {
2959                 /*
2960                  * mem_cgroup_try_charge() chosed to bypass to root due to
2961                  * OOM kill or fatal signal.  Since our only options are to
2962                  * either fail the allocation or charge it to this cgroup, do
2963                  * it as a temporary condition. But we can't fail. From a
2964                  * kmem/slab perspective, the cache has already been selected,
2965                  * by mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2966                  * our minds.
2967                  *
2968                  * This condition will only trigger if the task entered
2969                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed during
2970                  * mem_cgroup_try_charge() above. Tasks that were already
2971                  * dying when the allocation triggers should have been already
2972                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2973                  */
2974                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
2975                 if (do_swap_account)
2976                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
2977                                                   &fail_res);
2978                 ret = 0;
2979         } else if (ret)
2980                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
2981
2982         return ret;
2983 }
2984
2985 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
2986 {
2987         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
2988         if (do_swap_account)
2989                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
2990
2991         /* Not down to 0 */
2992         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
2993                 return;
2994
2995         /*
2996          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
2997          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
2998          * outliving the memcg existence.
2999          *
3000          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
3001          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
3002          */
3003         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
3004                 css_put(&memcg->css);
3005 }
3006
3007 /*
3008  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
3009  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
3010  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
3011  */
3012 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
3013 {
3014         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
3015 }
3016
3017 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
3018 {
3019         ssize_t size;
3020         if (num_groups <= 0)
3021                 return 0;
3022
3023         size = 2 * num_groups;
3024         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
3025                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
3026         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
3027                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
3028
3029         return size;
3030 }
3031
3032 /*
3033  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
3034  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
3035  * calling this.
3036  */
3037 void memcg_update_array_size(int num)
3038 {
3039         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
3040                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
3041 }
3042
3043 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w);
3044
3045 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
3046 {
3047         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
3048
3049         VM_BUG_ON(!is_root_cache(s));
3050
3051         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
3052                 int i;
3053                 struct memcg_cache_params *new_params;
3054                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
3055
3056                 size *= sizeof(void *);
3057                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3058
3059                 new_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3060                 if (!new_params)
3061                         return -ENOMEM;
3062
3063                 new_params->is_root_cache = true;
3064
3065                 /*
3066                  * There is the chance it will be bigger than
3067                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3068                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3069                  * have a bigger array.
3070                  *
3071                  * But if that is the case, the data after
3072                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3073                  */
3074                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3075                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3076                                 continue;
3077                         new_params->memcg_caches[i] =
3078                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3079                 }
3080
3081                 /*
3082                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3083                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3084                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3085                  *
3086                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3087                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3088                  * anyway.
3089                  */
3090                 rcu_assign_pointer(s->memcg_params, new_params);
3091                 if (cur_params)
3092                         kfree_rcu(cur_params, rcu_head);
3093         }
3094         return 0;
3095 }
3096
3097 int memcg_alloc_cache_params(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3098                              struct kmem_cache *root_cache)
3099 {
3100         size_t size;
3101
3102         if (!memcg_kmem_enabled())
3103                 return 0;
3104
3105         if (!memcg) {
3106                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3107                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3108         } else
3109                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3110
3111         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3112         if (!s->memcg_params)
3113                 return -ENOMEM;
3114
3115         if (memcg) {
3116                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3117                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3118                 INIT_WORK(&s->memcg_params->destroy,
3119                                 kmem_cache_destroy_work_func);
3120         } else
3121                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3122
3123         return 0;
3124 }
3125
3126 void memcg_free_cache_params(struct kmem_cache *s)
3127 {
3128         kfree(s->memcg_params);
3129 }
3130
3131 void memcg_register_cache(struct kmem_cache *s)
3132 {
3133         struct kmem_cache *root;
3134         struct mem_cgroup *memcg;
3135         int id;
3136
3137         if (is_root_cache(s))
3138                 return;
3139
3140         /*
3141          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3142          * array while we are modifying it.
3143          */
3144         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3145
3146         root = s->memcg_params->root_cache;
3147         memcg = s->memcg_params->memcg;
3148         id = memcg_cache_id(memcg);
3149
3150         css_get(&memcg->css);
3151
3152
3153         /*
3154          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
3155          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
3156          * initialized.
3157          */
3158         smp_wmb();
3159
3160         /*
3161          * Initialize the pointer to this cache in its parent's memcg_params
3162          * before adding it to the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3163          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3164          */
3165         VM_BUG_ON(root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3166         root->memcg_params->memcg_caches[id] = s;
3167
3168         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3169         list_add(&s->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3170         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3171 }
3172
3173 void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *s)
3174 {
3175         struct kmem_cache *root;
3176         struct mem_cgroup *memcg;
3177         int id;
3178
3179         if (is_root_cache(s))
3180                 return;
3181
3182         /*
3183          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3184          * array while we are modifying it.
3185          */
3186         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3187
3188         root = s->memcg_params->root_cache;
3189         memcg = s->memcg_params->memcg;
3190         id = memcg_cache_id(memcg);
3191
3192         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3193         list_del(&s->memcg_params->list);
3194         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3195
3196         /*
3197          * Clear the pointer to this cache in its parent's memcg_params only
3198          * after removing it from the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3199          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3200          */
3201         VM_BUG_ON(!root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3202         root->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3203
3204         css_put(&memcg->css);
3205 }
3206
3207 /*
3208  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3209  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3210  * enqueing new caches to be created.
3211  *
3212  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3213  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3214  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3215  * objects during debug.
3216  *
3217  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3218  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3219  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3220  * cache again, failing at the same point.
3221  *
3222  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3223  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3224  * inside the following two functions.
3225  */
3226 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3227 {
3228         VM_BUG_ON(!current->mm);
3229         current->memcg_kmem_skip_account++;
3230 }
3231
3232 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3233 {
3234         VM_BUG_ON(!current->mm);
3235         current->memcg_kmem_skip_account--;
3236 }
3237
3238 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w)
3239 {
3240         struct kmem_cache *cachep;
3241         struct memcg_cache_params *p;
3242
3243         p = container_of(w, struct memcg_cache_params, destroy);
3244
3245         cachep = memcg_params_to_cache(p);
3246
3247         /*
3248          * If we get down to 0 after shrink, we could delete right away.
3249          * However, memcg_release_pages() already puts us back in the workqueue
3250          * in that case. If we proceed deleting, we'll get a dangling
3251          * reference, and removing the object from the workqueue in that case
3252          * is unnecessary complication. We are not a fast path.
3253          *
3254          * Note that this case is fundamentally different from racing with
3255          * shrink_slab(): if memcg_cgroup_destroy_cache() is called in
3256          * kmem_cache_shrink, not only we would be reinserting a dead cache
3257          * into the queue, but doing so from inside the worker racing to
3258          * destroy it.
3259          *
3260          * So if we aren't down to zero, we'll just schedule a worker and try
3261          * again
3262          */
3263         if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) != 0)
3264                 kmem_cache_shrink(cachep);
3265         else
3266                 kmem_cache_destroy(cachep);
3267 }
3268
3269 void mem_cgroup_destroy_cache(struct kmem_cache *cachep)
3270 {
3271         if (!cachep->memcg_params->dead)
3272                 return;
3273
3274         /*
3275          * There are many ways in which we can get here.
3276          *
3277          * We can get to a memory-pressure situation while the delayed work is
3278          * still pending to run. The vmscan shrinkers can then release all
3279          * cache memory and get us to destruction. If this is the case, we'll
3280          * be executed twice, which is a bug (the second time will execute over
3281          * bogus data). In this case, cancelling the work should be fine.
3282          *
3283          * But we can also get here from the worker itself, if
3284          * kmem_cache_shrink is enough to shake all the remaining objects and
3285          * get the page count to 0. In this case, we'll deadlock if we try to
3286          * cancel the work (the worker runs with an internal lock held, which
3287          * is the same lock we would hold for cancel_work_sync().)
3288          *
3289          * Since we can't possibly know who got us here, just refrain from
3290          * running if there is already work pending
3291          */
3292         if (work_pending(&cachep->memcg_params->destroy))
3293                 return;
3294         /*
3295          * We have to defer the actual destroying to a workqueue, because
3296          * we might currently be in a context that cannot sleep.
3297          */
3298         schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3299 }
3300
3301 static struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3302                                                   struct kmem_cache *s)
3303 {
3304         struct kmem_cache *new = NULL;
3305         static char *tmp_path = NULL, *tmp_name = NULL;
3306         static DEFINE_MUTEX(mutex);     /* protects tmp_name */
3307
3308         BUG_ON(!memcg_can_account_kmem(memcg));
3309
3310         mutex_lock(&mutex);
3311         /*
3312          * kmem_cache_create_memcg duplicates the given name and
3313          * cgroup_name for this name requires RCU context.
3314          * This static temporary buffer is used to prevent from
3315          * pointless shortliving allocation.
3316          */
3317         if (!tmp_path || !tmp_name) {
3318                 if (!tmp_path)
3319                         tmp_path = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3320                 if (!tmp_name)
3321                         tmp_name = kmalloc(NAME_MAX + 1, GFP_KERNEL);
3322                 if (!tmp_path || !tmp_name)
3323                         goto out;
3324         }
3325
3326         cgroup_name(memcg->css.cgroup, tmp_name, NAME_MAX + 1);
3327         snprintf(tmp_path, PATH_MAX, "%s(%d:%s)", s->name,
3328                  memcg_cache_id(memcg), tmp_name);
3329
3330         new = kmem_cache_create_memcg(memcg, tmp_path, s->object_size, s->align,
3331                                       (s->flags & ~SLAB_PANIC), s->ctor, s);
3332         if (new)
3333                 new->allocflags |= __GFP_KMEMCG;
3334         else
3335                 new = s;
3336 out:
3337         mutex_unlock(&mutex);
3338         return new;
3339 }
3340
3341 void kmem_cache_destroy_memcg_children(struct kmem_cache *s)
3342 {
3343         struct kmem_cache *c;
3344         int i;
3345
3346         if (!s->memcg_params)
3347                 return;
3348         if (!s->memcg_params->is_root_cache)
3349                 return;
3350
3351         /*
3352          * If the cache is being destroyed, we trust that there is no one else
3353          * requesting objects from it. Even if there are, the sanity checks in
3354          * kmem_cache_destroy should caught this ill-case.
3355          *
3356          * Still, we don't want anyone else freeing memcg_caches under our
3357          * noses, which can happen if a new memcg comes to life. As usual,
3358          * we'll take the activate_kmem_mutex to protect ourselves against
3359          * this.
3360          */
3361         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
3362         for_each_memcg_cache_index(i) {
3363                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3364                 if (!c)
3365                         continue;
3366
3367                 /*
3368                  * We will now manually delete the caches, so to avoid races
3369                  * we need to cancel all pending destruction workers and
3370                  * proceed with destruction ourselves.
3371                  *
3372                  * kmem_cache_destroy() will call kmem_cache_shrink internally,
3373                  * and that could spawn the workers again: it is likely that
3374                  * the cache still have active pages until this very moment.
3375                  * This would lead us back to mem_cgroup_destroy_cache.
3376                  *
3377                  * But that will not execute at all if the "dead" flag is not
3378                  * set, so flip it down to guarantee we are in control.
3379                  */
3380                 c->memcg_params->dead = false;
3381                 cancel_work_sync(&c->memcg_params->destroy);
3382                 kmem_cache_destroy(c);
3383         }
3384         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
3385 }
3386
3387 struct create_work {
3388         struct mem_cgroup *memcg;
3389         struct kmem_cache *cachep;
3390         struct work_struct work;
3391 };
3392
3393 static void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3394 {
3395         struct kmem_cache *cachep;
3396         struct memcg_cache_params *params;
3397
3398         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3399                 return;
3400
3401         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3402         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3403                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3404                 cachep->memcg_params->dead = true;
3405                 schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3406         }
3407         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3408 }
3409
3410 static void memcg_create_cache_work_func(struct work_struct *w)
3411 {
3412         struct create_work *cw;
3413
3414         cw = container_of(w, struct create_work, work);
3415         memcg_create_kmem_cache(cw->memcg, cw->cachep);
3416         css_put(&cw->memcg->css);
3417         kfree(cw);
3418 }
3419
3420 /*
3421  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3422  */
3423 static void __memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3424                                          struct kmem_cache *cachep)
3425 {
3426         struct create_work *cw;
3427
3428         cw = kmalloc(sizeof(struct create_work), GFP_NOWAIT);
3429         if (cw == NULL) {
3430                 css_put(&memcg->css);
3431                 return;
3432         }
3433
3434         cw->memcg = memcg;
3435         cw->cachep = cachep;
3436
3437         INIT_WORK(&cw->work, memcg_create_cache_work_func);
3438         schedule_work(&cw->work);
3439 }
3440
3441 static void memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3442                                        struct kmem_cache *cachep)
3443 {
3444         /*
3445          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3446          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3447          * in __memcg_create_cache_enqueue will recurse.
3448          *
3449          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3450          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3451          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3452          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3453          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3454          */
3455         memcg_stop_kmem_account();
3456         __memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3457         memcg_resume_kmem_account();
3458 }
3459 /*
3460  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3461  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3462  *
3463  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3464  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3465  * in a workqueue.
3466  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3467  * the original cache.
3468  *
3469  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3470  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3471  */
3472 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3473                                           gfp_t gfp)
3474 {
3475         struct mem_cgroup *memcg;
3476         struct kmem_cache *memcg_cachep;
3477
3478         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3479         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3480
3481         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3482                 return cachep;
3483
3484         rcu_read_lock();
3485         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3486
3487         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3488                 goto out;
3489
3490         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
3491         if (likely(memcg_cachep)) {
3492                 cachep = memcg_cachep;
3493                 goto out;
3494         }
3495
3496         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3497         if (!css_tryget(&memcg->css))
3498                 goto out;
3499         rcu_read_unlock();
3500
3501         /*
3502          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3503          * context), we could be be predictable and return right away.
3504          * This would guarantee that the allocation being performed
3505          * already belongs in the new cache.
3506          *
3507          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3508          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3509          * kmem_cache_dup, this means no further allocation could happen
3510          * with the slab_mutex held.
3511          *
3512          * Also, because cache creation issue get_online_cpus(), this
3513          * creates a lock chain: memcg_slab_mutex -> cpu_hotplug_mutex,
3514          * that ends up reversed during cpu hotplug. (cpuset allocates
3515          * a bunch of GFP_KERNEL memory during cpuup). Due to all that,
3516          * better to defer everything.
3517          */
3518         memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3519         return cachep;
3520 out:
3521         rcu_read_unlock();
3522         return cachep;
3523 }
3524 EXPORT_SYMBOL(__memcg_kmem_get_cache);
3525
3526 /*
3527  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3528  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3529  * need a further commit step to do the final arrangements.
3530  *
3531  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3532  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3533  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3534  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3535  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3536  * the compiled-out case as well.
3537  *
3538  * Returning true means the allocation is possible.
3539  */
3540 bool
3541 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3542 {
3543         struct mem_cgroup *memcg;
3544         int ret;
3545
3546         *_memcg = NULL;
3547
3548         /*
3549          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3550          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3551          * check here, since direct calls to the page allocator that are marked
3552          * with GFP_KMEMCG only happen outside memcg core. We are mostly
3553          * concerned with cache allocations, and by having this test at
3554          * memcg_kmem_get_cache, we are already able to relay the allocation to
3555          * the root cache and bypass the memcg cache altogether.
3556          *
3557          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3558          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3559          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3560          * the SLUB allocator:
3561          *
3562          *      memcg_stop_kmem_account();
3563          *      kmalloc(<large_number>)
3564          *      memcg_resume_kmem_account();
3565          *
3566          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3567          * since it will drive us directly to this function without passing
3568          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3569          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3570          * cache arrays. We bring this test here.
3571          */
3572         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3573                 return true;
3574
3575         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3576
3577         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3578                 css_put(&memcg->css);
3579                 return true;
3580         }
3581
3582         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3583         if (!ret)
3584                 *_memcg = memcg;
3585
3586         css_put(&memcg->css);
3587         return (ret == 0);
3588 }
3589
3590 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3591                               int order)
3592 {
3593         struct page_cgroup *pc;
3594
3595         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3596
3597         /* The page allocation failed. Revert */
3598         if (!page) {
3599                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3600                 return;
3601         }
3602
3603         pc = lookup_page_cgroup(page);
3604         lock_page_cgroup(pc);
3605         pc->mem_cgroup = memcg;
3606         SetPageCgroupUsed(pc);
3607         unlock_page_cgroup(pc);
3608 }
3609
3610 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3611 {
3612         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3613         struct page_cgroup *pc;
3614
3615
3616         pc = lookup_page_cgroup(page);
3617         /*
3618          * Fast unlocked return. Theoretically might have changed, have to
3619          * check again after locking.
3620          */
3621         if (!PageCgroupUsed(pc))
3622                 return;
3623
3624         lock_page_cgroup(pc);
3625         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3626                 memcg = pc->mem_cgroup;
3627                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3628         }
3629         unlock_page_cgroup(pc);
3630
3631         /*
3632          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3633          * is a valid allocation
3634          */
3635         if (!memcg)
3636                 return;
3637
3638         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3639         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3640 }
3641 #else
3642 static inline void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3643 {
3644 }
3645 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3646
3647 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3648
3649 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
3650 /*
3651  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3652  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3653  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3654  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3655  */
3656 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3657 {
3658         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3659         struct page_cgroup *pc;
3660         struct mem_cgroup *memcg;
3661         int i;
3662
3663         if (mem_cgroup_disabled())
3664                 return;
3665
3666         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3667         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3668                 pc = head_pc + i;
3669                 pc->mem_cgroup = memcg;
3670                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
3671                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
3672         }
3673         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3674                        HPAGE_PMD_NR);
3675 }
3676 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3677
3678 /**
3679  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3680  * @page: the page
3681  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3682  * @pc: page_cgroup of the page.
3683  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3684  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3685  *
3686  * The caller must confirm following.
3687  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3688  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3689  *
3690  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3691  * from old cgroup.
3692  */
3693 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3694                                    unsigned int nr_pages,
3695                                    struct page_cgroup *pc,
3696                                    struct mem_cgroup *from,
3697                                    struct mem_cgroup *to)
3698 {
3699         unsigned long flags;
3700         int ret;
3701         bool anon = PageAnon(page);
3702
3703         VM_BUG_ON(from == to);
3704         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3705         /*
3706          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3707          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3708          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3709          * hold it.
3710          */
3711         ret = -EBUSY;
3712         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3713                 goto out;
3714
3715         lock_page_cgroup(pc);
3716
3717         ret = -EINVAL;
3718         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3719                 goto unlock;
3720
3721         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3722
3723         if (!anon && page_mapped(page)) {
3724                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3725                                nr_pages);
3726                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3727                                nr_pages);
3728         }
3729
3730         if (PageWriteback(page)) {
3731                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3732                                nr_pages);
3733                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3734                                nr_pages);
3735         }
3736
3737         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, anon, -nr_pages);
3738
3739         /* caller should have done css_get */
3740         pc->mem_cgroup = to;
3741         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, anon, nr_pages);
3742         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3743         ret = 0;
3744 unlock:
3745         unlock_page_cgroup(pc);
3746         /*
3747          * check events
3748          */
3749         memcg_check_events(to, page);
3750         memcg_check_events(from, page);
3751 out:
3752         return ret;
3753 }
3754
3755 /**
3756  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3757  * @page: the page to move
3758  * @pc: page_cgroup of the page
3759  * @child: page's cgroup
3760  *
3761  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3762  * parent (aka use_hierarchy==0).
3763  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3764  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3765  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3766  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3767  * on the next attempt and the call should be retried later.
3768  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3769  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3770  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3771  * LRU or vanish.
3772  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3773  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3774  * disappear in the next attempt.
3775  */
3776 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3777                                   struct page_cgroup *pc,
3778                                   struct mem_cgroup *child)
3779 {
3780         struct mem_cgroup *parent;
3781         unsigned int nr_pages;
3782         unsigned long uninitialized_var(flags);
3783         int ret;
3784
3785         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3786
3787         ret = -EBUSY;
3788         if (!get_page_unless_zero(page))
3789                 goto out;
3790         if (isolate_lru_page(page))
3791                 goto put;
3792
3793         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3794
3795         parent = parent_mem_cgroup(child);
3796         /*
3797          * If no parent, move charges to root cgroup.
3798          */
3799         if (!parent)
3800                 parent = root_mem_cgroup;
3801
3802         if (nr_pages > 1) {
3803                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3804                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3805         }
3806
3807         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3808                                 pc, child, parent);
3809         if (!ret)
3810                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3811
3812         if (nr_pages > 1)
3813                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3814         putback_lru_page(page);
3815 put:
3816         put_page(page);
3817 out:
3818         return ret;
3819 }
3820
3821 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
3822                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
3823 {
3824         unsigned int nr_pages = 1;
3825         struct mem_cgroup *memcg;
3826         bool oom = true;
3827
3828         if (mem_cgroup_disabled())
3829                 return 0;
3830
3831         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
3832         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
3833         VM_BUG_ON(!mm);
3834
3835         if (PageTransHuge(page)) {
3836                 nr_pages <<= compound_order(page);
3837                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3838                 /*
3839                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
3840                  * fault handler will fall back to regular pages.
3841                  */
3842                 oom = false;
3843         }
3844
3845         memcg = mem_cgroup_try_charge_mm(mm, gfp_mask, nr_pages, oom);
3846         if (!memcg)
3847                 return -ENOMEM;
3848         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages,
3849                                    MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
3850         return 0;
3851 }
3852
3853 /*
3854  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
3855  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
3856  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
3857  * "commit()" or removed by "cancel()"
3858  */
3859 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
3860                                           struct page *page,
3861                                           gfp_t mask,
3862                                           struct mem_cgroup **memcgp)
3863 {
3864         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3865         struct page_cgroup *pc;
3866         int ret;
3867
3868         pc = lookup_page_cgroup(page);
3869         /*
3870          * Every swap fault against a single page tries to charge the
3871          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
3872          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
3873          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
3874          * in turn serializes uncharging.
3875          */
3876         if (PageCgroupUsed(pc))
3877                 goto out;
3878         if (do_swap_account)
3879                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
3880         if (!memcg)
3881                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
3882         ret = mem_cgroup_try_charge(memcg, mask, 1, true);
3883         css_put(&memcg->css);
3884         if (ret == -EINTR)
3885                 memcg = root_mem_cgroup;
3886         else if (ret)
3887                 return ret;
3888 out:
3889         *memcgp = memcg;
3890         return 0;
3891 }
3892
3893 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
3894                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
3895 {
3896         if (mem_cgroup_disabled()) {
3897                 *memcgp = NULL;
3898                 return 0;
3899         }
3900         /*
3901          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
3902          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
3903          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
3904          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
3905          */
3906         if (!PageSwapCache(page)) {
3907                 struct mem_cgroup *memcg;
3908
3909                 memcg = mem_cgroup_try_charge_mm(mm, gfp_mask, 1, true);
3910                 if (!memcg)
3911                         return -ENOMEM;
3912                 *memcgp = memcg;
3913                 return 0;
3914         }
3915         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
3916 }
3917
3918 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
3919 {
3920         if (mem_cgroup_disabled())
3921                 return;
3922         if (!memcg)
3923                 return;
3924         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
3925 }
3926
3927 static void
3928 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3929                                         enum charge_type ctype)
3930 {
3931         if (mem_cgroup_disabled())
3932                 return;
3933         if (!memcg)
3934                 return;
3935
3936         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
3937         /*
3938          * Now swap is on-memory. This means this page may be
3939          * counted both as mem and swap....double count.
3940          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
3941          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
3942          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
3943          */
3944         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
3945                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
3946                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
3947         }
3948 }
3949
3950 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
3951                                      struct mem_cgroup *memcg)
3952 {
3953         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
3954                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
3955 }
3956
3957 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
3958                                 gfp_t gfp_mask)
3959 {
3960         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3961         struct mem_cgroup *memcg;
3962         int ret;
3963
3964         if (mem_cgroup_disabled())
3965                 return 0;
3966         if (PageCompound(page))
3967                 return 0;
3968
3969         if (PageSwapCache(page)) { /* shmem */
3970                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
3971                                                      gfp_mask, &memcg);
3972                 if (ret)
3973                         return ret;
3974                 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
3975                 return 0;
3976         }
3977
3978         /*
3979          * Page cache insertions can happen without an actual mm
3980          * context, e.g. during disk probing on boot.
3981          */
3982         if (unlikely(!mm))
3983                 memcg = root_mem_cgroup;
3984         else {
3985                 memcg = mem_cgroup_try_charge_mm(mm, gfp_mask, 1, true);
3986                 if (!memcg)
3987                         return -ENOMEM;
3988         }
3989         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, type, false);
3990         return 0;
3991 }
3992
3993 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
3994                                    unsigned int nr_pages,
3995                                    const enum charge_type ctype)
3996 {
3997         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
3998         bool uncharge_memsw = true;
3999
4000         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
4001         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
4002                 uncharge_memsw = false;
4003
4004         batch = &current->memcg_batch;
4005         /*
4006          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
4007          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
4008          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
4009          */
4010         if (!batch->memcg)
4011                 batch->memcg = memcg;
4012         /*
4013          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
4014          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
4015          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
4016          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
4017          * because we want to do uncharge as soon as possible.
4018          */
4019
4020         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
4021                 goto direct_uncharge;
4022
4023         if (nr_pages > 1)
4024                 goto direct_uncharge;
4025
4026         /*
4027          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
4028          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
4029          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
4030          */
4031         if (batch->memcg != memcg)
4032                 goto direct_uncharge;
4033         /* remember freed charge and uncharge it later */
4034         batch->nr_pages++;
4035         if (uncharge_memsw)
4036                 batch->memsw_nr_pages++;
4037         return;
4038 direct_uncharge:
4039         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
4040         if (uncharge_memsw)
4041                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
4042         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
4043                 memcg_oom_recover(memcg);
4044 }
4045
4046 /*
4047  * uncharge if !page_mapped(page)
4048  */
4049 static struct mem_cgroup *
4050 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
4051                              bool end_migration)
4052 {
4053         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4054         unsigned int nr_pages = 1;
4055         struct page_cgroup *pc;
4056         bool anon;
4057
4058         if (mem_cgroup_disabled())
4059                 return NULL;
4060
4061         if (PageTransHuge(page)) {
4062                 nr_pages <<= compound_order(page);
4063                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
4064         }
4065         /*
4066          * Check if our page_cgroup is valid
4067          */
4068         pc = lookup_page_cgroup(page);
4069         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
4070                 return NULL;
4071
4072         lock_page_cgroup(pc);
4073
4074         memcg = pc->mem_cgroup;
4075
4076         if (!PageCgroupUsed(pc))
4077                 goto unlock_out;
4078
4079         anon = PageAnon(page);
4080
4081         switch (ctype) {
4082         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
4083                 /*
4084                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
4085                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
4086                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
4087                  */
4088                 anon = true;
4089                 /* fallthrough */
4090         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
4091                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
4092                 if (page_mapped(page))
4093                         goto unlock_out;
4094                 /*
4095                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
4096                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
4097                  * unused post-migration page and so it has to call
4098                  * here with the migration bit still set.  See the
4099                  * res_counter handling below.
4100                  */
4101                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
4102                         goto unlock_out;
4103                 break;
4104         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
4105                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
4106                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
4107                                 goto unlock_out;
4108                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
4109                                 goto unlock_out;
4110                 break;
4111         default:
4112                 break;
4113         }
4114
4115         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, -nr_pages);
4116
4117         ClearPageCgroupUsed(pc);
4118         /*
4119          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
4120          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
4121          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
4122          * special functions.
4123          */
4124
4125         unlock_page_cgroup(pc);
4126         /*
4127          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
4128          * will never be freed, so it's safe to call css_get().
4129          */
4130         memcg_check_events(memcg, page);
4131         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
4132                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
4133                 css_get(&memcg->css);
4134         }
4135         /*
4136          * Migration does not charge the res_counter for the
4137          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
4138          * page that is unused after the migration.
4139          */
4140         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
4141                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
4142
4143         return memcg;
4144
4145 unlock_out:
4146         unlock_page_cgroup(pc);
4147         return NULL;
4148 }
4149
4150 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
4151 {
4152         /* early check. */
4153         if (page_mapped(page))
4154                 return;
4155         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
4156         /*
4157          * If the page is in swap cache, uncharge should be deferred
4158          * to the swap path, which also properly accounts swap usage
4159          * and handles memcg lifetime.
4160          *
4161          * Note that this check is not stable and reclaim may add the
4162          * page to swap cache at any time after this.  However, if the
4163          * page is not in swap cache by the time page->mapcount hits
4164          * 0, there won't be any page table references to the swap
4165          * slot, and reclaim will free it and not actually write the
4166          * page to disk.
4167          */
4168         if (PageSwapCache(page))
4169                 return;
4170         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
4171 }
4172
4173 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
4174 {
4175         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
4176         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping, page);
4177         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
4178 }
4179
4180 /*
4181  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
4182  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
4183  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
4184  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
4185  * This may be called prural(2) times in a context,
4186  */
4187
4188 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
4189 {
4190         current->memcg_batch.do_batch++;
4191         /* We can do nest. */
4192         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
4193                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
4194                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
4195                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
4196         }
4197 }
4198
4199 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
4200 {
4201         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
4202
4203         if (!batch->do_batch)
4204                 return;
4205
4206         batch->do_batch--;
4207         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
4208                 return;
4209
4210         if (!batch->memcg)
4211                 return;
4212         /*
4213          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
4214          * bacause we hide charges behind us.
4215          */
4216         if (batch->nr_pages)
4217                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
4218                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
4219         if (batch->memsw_nr_pages)
4220                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
4221                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
4222         memcg_oom_recover(batch->memcg);
4223         /* forget this pointer (for sanity check) */
4224         batch->memcg = NULL;
4225 }
4226
4227 #ifdef CONFIG_SWAP
4228 /*
4229  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
4230  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
4231  */
4232 void
4233 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
4234 {
4235         struct mem_cgroup *memcg;
4236         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
4237
4238         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
4239                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
4240
4241         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
4242
4243         /*
4244          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
4245          * css_get() was called in uncharge().
4246          */
4247         if (do_swap_account && swapout && memcg)
4248                 swap_cgroup_record(ent, mem_cgroup_id(memcg));
4249 }
4250 #endif
4251
4252 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4253 /*
4254  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
4255  * uncharge "memsw" account.
4256  */
4257 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
4258 {
4259         struct mem_cgroup *memcg;
4260         unsigned short id;
4261
4262         if (!do_swap_account)
4263                 return;
4264
4265         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
4266         rcu_read_lock();
4267         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
4268         if (memcg) {
4269                 /*
4270                  * We uncharge this because swap is freed.
4271                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
4272                  */
4273                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4274                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
4275                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
4276                 css_put(&memcg->css);
4277         }
4278         rcu_read_unlock();
4279 }
4280
4281 /**
4282  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
4283  * @entry: swap entry to be moved
4284  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
4285  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
4286  *
4287  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
4288  * as the mem_cgroup's id of @from.
4289  *
4290  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
4291  *
4292  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
4293  * both res and memsw, and called css_get().
4294  */
4295 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4296                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4297 {
4298         unsigned short old_id, new_id;
4299
4300         old_id = mem_cgroup_id(from);
4301         new_id = mem_cgroup_id(to);
4302
4303         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
4304                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
4305                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
4306                 /*
4307                  * This function is only called from task migration context now.
4308                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
4309                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
4310                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
4311                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
4312                  * refcount of @to might be decreased to 0.
4313                  *
4314                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
4315                  * alive, so we can just call css_get().
4316                  */
4317                 css_get(&to->css);
4318                 return 0;
4319         }
4320         return -EINVAL;
4321 }
4322 #else
4323 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4324                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4325 {
4326         return -EINVAL;
4327 }
4328 #endif
4329
4330 /*
4331  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
4332  * page belongs to.
4333  */
4334 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
4335                                   struct mem_cgroup **memcgp)
4336 {
4337         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4338         unsigned int nr_pages = 1;
4339         struct page_cgroup *pc;
4340         enum charge_type ctype;
4341
4342         *memcgp = NULL;
4343
4344         if (mem_cgroup_disabled())
4345                 return;
4346
4347         if (PageTransHuge(page))
4348                 nr_pages <<= compound_order(page);
4349
4350         pc = lookup_page_cgroup(page);
4351         lock_page_cgroup(pc);
4352         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4353                 memcg = pc->mem_cgroup;
4354                 css_get(&memcg->css);
4355                 /*
4356                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
4357                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
4358                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
4359                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
4360                  * until end_migration() is called
4361                  *
4362                  * Corner Case Thinking
4363                  * A)
4364                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
4365                  * while migration was ongoing.
4366                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
4367                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
4368                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
4369                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
4370                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
4371                  *
4372                  * B)
4373                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
4374                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
4375                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
4376                  * without charging it again.
4377                  *
4378                  * C)
4379                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
4380                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
4381                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
4382                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
4383                  */
4384                 if (PageAnon(page))
4385                         SetPageCgroupMigration(pc);
4386         }
4387         unlock_page_cgroup(pc);
4388         /*
4389          * If the page is not charged at this point,
4390          * we return here.
4391          */
4392         if (!memcg)
4393                 return;
4394
4395         *memcgp = memcg;
4396         /*
4397          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
4398          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
4399          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
4400          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
4401          */
4402         if (PageAnon(page))
4403                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
4404         else
4405                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4406         /*
4407          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
4408          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
4409          * old one and only one page is going to be left afterwards.
4410          */
4411         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, nr_pages, ctype, false);
4412 }
4413
4414 /* remove redundant charge if migration failed*/
4415 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
4416         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
4417 {
4418         struct page *used, *unused;
4419         struct page_cgroup *pc;
4420         bool anon;
4421
4422         if (!memcg)
4423                 return;
4424
4425         if (!migration_ok) {
4426                 used = oldpage;
4427                 unused = newpage;
4428         } else {
4429                 used = newpage;
4430                 unused = oldpage;
4431         }
4432         anon = PageAnon(used);
4433         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
4434                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
4435                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
4436                                      true);
4437         css_put(&memcg->css);
4438         /*
4439          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
4440          * of the page goes down to zero, temporarly.
4441          * Clear the flag and check the page should be charged.
4442          */
4443         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4444         lock_page_cgroup(pc);
4445         ClearPageCgroupMigration(pc);
4446         unlock_page_cgroup(pc);
4447
4448         /*
4449          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
4450          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
4451          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
4452          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
4453          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
4454          * check. (see prepare_charge() also)
4455          */
4456         if (anon)
4457                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
4458 }
4459
4460 /*
4461  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
4462  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
4463  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
4464  */
4465 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
4466                                   struct page *newpage)
4467 {
4468         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4469         struct page_cgroup *pc;
4470         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4471
4472         if (mem_cgroup_disabled())
4473                 return;
4474
4475         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4476         /* fix accounting on old pages */
4477         lock_page_cgroup(pc);
4478         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4479                 memcg = pc->mem_cgroup;
4480                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, oldpage, false, -1);
4481                 ClearPageCgroupUsed(pc);
4482         }
4483         unlock_page_cgroup(pc);
4484
4485         /*
4486          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
4487          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
4488          */
4489         if (!memcg)
4490                 return;
4491         /*
4492          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
4493          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
4494          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
4495          */
4496         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
4497 }
4498
4499 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4500 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
4501 {
4502         struct page_cgroup *pc;
4503
4504         pc = lookup_page_cgroup(page);
4505         /*
4506          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
4507          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
4508          * or when mem_cgroup_disabled().
4509          */
4510         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
4511                 return pc;
4512         return NULL;
4513 }
4514
4515 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
4516 {
4517         if (mem_cgroup_disabled())
4518                 return false;
4519
4520         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
4521 }
4522
4523 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
4524 {
4525         struct page_cgroup *pc;
4526
4527         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
4528         if (pc) {
4529                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
4530                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
4531         }
4532 }
4533 #endif
4534
4535 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4536                                 unsigned long long val)
4537 {
4538         int retry_count;
4539         u64 memswlimit, memlimit;
4540         int ret = 0;
4541         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4542         u64 curusage, oldusage;
4543         int enlarge;
4544
4545         /*
4546          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
4547          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
4548          * of # of children which we should visit in this loop.
4549          */
4550         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
4551
4552         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4553
4554         enlarge = 0;
4555         while (retry_count) {
4556                 if (signal_pending(current)) {
4557                         ret = -EINTR;
4558                         break;
4559                 }
4560                 /*
4561                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4562                  * open coded manner. You see what this really does.
4563                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4564                  */
4565                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4566                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4567                 if (memswlimit < val) {
4568                         ret = -EINVAL;
4569                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4570                         break;
4571                 }
4572
4573                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4574                 if (memlimit < val)
4575                         enlarge = 1;
4576
4577                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
4578                 if (!ret) {
4579                         if (memswlimit == val)
4580                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4581                         else
4582                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4583                 }
4584                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4585
4586                 if (!ret)
4587                         break;
4588
4589                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4590                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4591                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4592                 /* Usage is reduced ? */
4593                 if (curusage >= oldusage)
4594                         retry_count--;
4595                 else
4596                         oldusage = curusage;
4597         }
4598         if (!ret && enlarge)
4599                 memcg_oom_recover(memcg);
4600
4601         return ret;
4602 }
4603
4604 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4605                                         unsigned long long val)
4606 {
4607         int retry_count;
4608         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
4609         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4610         int ret = -EBUSY;
4611         int enlarge = 0;
4612
4613         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
4614         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4615         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4616         while (retry_count) {
4617                 if (signal_pending(current)) {
4618                         ret = -EINTR;
4619                         break;
4620                 }
4621                 /*
4622                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4623                  * open coded manner. You see what this really does.
4624                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4625                  */
4626                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4627                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4628                 if (memlimit > val) {
4629                         ret = -EINVAL;
4630                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4631                         break;
4632                 }
4633                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4634                 if (memswlimit < val)
4635                         enlarge = 1;
4636                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
4637                 if (!ret) {
4638                         if (memlimit == val)
4639                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4640                         else
4641                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4642                 }
4643                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4644
4645                 if (!ret)
4646                         break;
4647
4648                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4649                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
4650                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4651                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4652                 /* Usage is reduced ? */
4653                 if (curusage >= oldusage)
4654                         retry_count--;
4655                 else
4656                         oldusage = curusage;
4657         }
4658         if (!ret && enlarge)
4659                 memcg_oom_recover(memcg);
4660         return ret;
4661 }
4662
4663 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
4664                                             gfp_t gfp_mask,
4665                                             unsigned long *total_scanned)
4666 {
4667         unsigned long nr_reclaimed = 0;
4668         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
4669         unsigned long reclaimed;
4670         int loop = 0;
4671         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
4672         unsigned long long excess;
4673         unsigned long nr_scanned;
4674
4675         if (order > 0)
4676                 return 0;
4677
4678         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
4679         /*
4680          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
4681          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
4682          * pressure
4683          */
4684         do {
4685                 if (next_mz)
4686                         mz = next_mz;
4687                 else
4688                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4689                 if (!mz)
4690                         break;
4691
4692                 nr_scanned = 0;
4693                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
4694                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
4695                 nr_reclaimed += reclaimed;
4696                 *total_scanned += nr_scanned;
4697                 spin_lock(&mctz->lock);
4698
4699                 /*
4700                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
4701                  * it is time to move on to the next cgroup
4702                  */
4703                 next_mz = NULL;
4704                 if (!reclaimed) {
4705                         do {
4706                                 /*
4707                                  * Loop until we find yet another one.
4708                                  *
4709                                  * By the time we get the soft_limit lock
4710                                  * again, someone might have aded the
4711                                  * group back on the RB tree. Iterate to
4712                                  * make sure we get a different mem.
4713                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
4714                                  * NULL if no other cgroup is present on
4715                                  * the tree
4716                                  */
4717                                 next_mz =
4718                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4719                                 if (next_mz == mz)
4720                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
4721                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
4722                                         break;
4723                         } while (1);
4724                 }
4725                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
4726                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
4727                 /*
4728                  * One school of thought says that we should not add
4729                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
4730                  * But our reclaim could return 0, simply because due
4731                  * to priority we are exposing a smaller subset of
4732                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
4733                  * term TODO.
4734                  */
4735                 /* If excess == 0, no tree ops */
4736                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
4737                 spin_unlock(&mctz->lock);
4738                 css_put(&mz->memcg->css);
4739                 loop++;
4740                 /*
4741                  * Could not reclaim anything and there are no more
4742                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
4743                  * reclaiming anything.
4744                  */
4745                 if (!nr_reclaimed &&
4746                         (next_mz == NULL ||
4747                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4748                         break;
4749         } while (!nr_reclaimed);
4750         if (next_mz)
4751                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4752         return nr_reclaimed;
4753 }
4754
4755 /**
4756  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
4757  * @memcg: group to clear
4758  * @node: NUMA node
4759  * @zid: zone id
4760  * @lru: lru to to clear
4761  *
4762  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
4763  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
4764  * group.
4765  */
4766 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
4767                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
4768 {
4769         struct lruvec *lruvec;
4770         unsigned long flags;
4771         struct list_head *list;
4772         struct page *busy;
4773         struct zone *zone;
4774
4775         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
4776         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
4777         list = &lruvec->lists[lru];
4778
4779         busy = NULL;
4780         do {
4781                 struct page_cgroup *pc;
4782                 struct page *page;
4783
4784                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4785                 if (list_empty(list)) {
4786                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4787                         break;
4788                 }
4789                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
4790                 if (busy == page) {
4791                         list_move(&page->lru, list);
4792                         busy = NULL;
4793                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4794                         continue;
4795                 }
4796                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4797
4798                 pc = lookup_page_cgroup(page);
4799
4800                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
4801                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
4802                         busy = page;
4803                         cond_resched();
4804                 } else
4805                         busy = NULL;
4806         } while (!list_empty(list));
4807 }
4808
4809 /*
4810  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
4811  * all the charges and pages to the parent.
4812  * This enables deleting this mem_cgroup.
4813  *
4814  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
4815  */
4816 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
4817 {
4818         int node, zid;
4819         u64 usage;
4820
4821         do {
4822                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
4823                 lru_add_drain_all();
4824                 drain_all_stock_sync(memcg);
4825                 mem_cgroup_start_move(memcg);
4826                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
4827                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4828                                 enum lru_list lru;
4829                                 for_each_lru(lru) {
4830                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
4831                                                         node, zid, lru);
4832                                 }
4833                         }
4834                 }
4835                 mem_cgroup_end_move(memcg);
4836                 memcg_oom_recover(memcg);
4837                 cond_resched();
4838
4839                 /*
4840                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
4841                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
4842                  * expect their value to drop to 0 here.
4843                  * Having res filled up with kmem only is enough.
4844                  *
4845                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
4846                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
4847                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
4848                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
4849                  * charge before adding to the LRU.
4850                  */
4851                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
4852                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
4853         } while (usage > 0);
4854 }
4855
4856 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
4857 {
4858         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
4859         /*
4860          * The lock does not prevent addition or deletion to the list
4861          * of children, but it prevents a new child from being
4862          * initialized based on this parent in css_online(), so it's
4863          * enough to decide whether hierarchically inherited
4864          * attributes can still be changed or not.
4865          */
4866         return memcg->use_hierarchy &&
4867                 !list_empty(&memcg->css.cgroup->children);
4868 }
4869
4870 /*
4871  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
4872  * the rest to the parent.
4873  *
4874  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
4875  */
4876 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
4877 {
4878         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4879         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
4880
4881         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
4882         if (cgroup_has_tasks(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
4883                 return -EBUSY;
4884
4885         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
4886         lru_add_drain_all();
4887         /* try to free all pages in this cgroup */
4888         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
4889                 int progress;
4890
4891                 if (signal_pending(current))
4892                         return -EINTR;
4893
4894                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
4895                                                 false);
4896                 if (!progress) {
4897                         nr_retries--;
4898                         /* maybe some writeback is necessary */
4899                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
4900                 }
4901
4902         }
4903         lru_add_drain();
4904         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
4905
4906         return 0;
4907 }
4908
4909 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4910                                         unsigned int event)
4911 {
4912         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4913
4914         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
4915                 return -EINVAL;
4916         return mem_cgroup_force_empty(memcg);
4917 }
4918
4919 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4920                                      struct cftype *cft)
4921 {
4922         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
4923 }
4924
4925 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4926                                       struct cftype *cft, u64 val)
4927 {
4928         int retval = 0;
4929         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4930         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
4931
4932         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4933
4934         if (memcg->use_hierarchy == val)
4935                 goto out;
4936
4937         /*
4938          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
4939          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
4940          * occur, provided the current cgroup has no children.
4941          *
4942          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
4943          * set if there are no children.
4944          */
4945         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
4946                                 (val == 1 || val == 0)) {
4947                 if (list_empty(&memcg->css.cgroup->children))
4948                         memcg->use_hierarchy = val;
4949                 else
4950                         retval = -EBUSY;
4951         } else
4952                 retval = -EINVAL;
4953
4954 out:
4955         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4956
4957         return retval;
4958 }
4959
4960
4961 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
4962                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
4963 {
4964         struct mem_cgroup *iter;
4965         long val = 0;
4966
4967         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
4968         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4969                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
4970
4971         if (val < 0) /* race ? */
4972                 val = 0;
4973         return val;
4974 }
4975
4976 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4977 {
4978         u64 val;
4979
4980         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
4981                 if (!swap)
4982                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4983                 else
4984                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4985         }
4986
4987         /*
4988          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
4989          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
4990          */
4991         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4992         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4993
4994         if (swap)
4995                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
4996
4997         return val << PAGE_SHIFT;
4998 }
4999
5000 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
5001                                    struct cftype *cft)
5002 {
5003         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5004         u64 val;
5005         int name;
5006         enum res_type type;
5007
5008         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5009         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5010
5011         switch (type) {
5012         case _MEM:
5013                 if (name == RES_USAGE)
5014                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
5015                 else
5016                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
5017                 break;
5018         case _MEMSWAP:
5019                 if (name == RES_USAGE)
5020                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
5021                 else
5022                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
5023                 break;
5024         case _KMEM:
5025                 val = res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
5026                 break;
5027         default:
5028                 BUG();
5029         }
5030
5031         return val;
5032 }
5033
5034 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5035 /* should be called with activate_kmem_mutex held */
5036 static int __memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5037                                  unsigned long long limit)
5038 {
5039         int err = 0;
5040         int memcg_id;
5041
5042         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
5043                 return 0;
5044
5045         /*
5046          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
5047          * cgroups so let's stop accounting here.
5048          */
5049         memcg_stop_kmem_account();
5050
5051         /*
5052          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
5053          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
5054          * already joined.
5055          *
5056          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
5057          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
5058          * place, which makes the value quite meaningless.
5059          *
5060          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
5061          * of course permitted.
5062          */
5063         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5064         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) || memcg_has_children(memcg))
5065                 err = -EBUSY;
5066         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5067         if (err)
5068                 goto out;
5069
5070         memcg_id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
5071                                   0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
5072         if (memcg_id < 0) {
5073                 err = memcg_id;
5074                 goto out;
5075         }
5076
5077         /*
5078          * Make sure we have enough space for this cgroup in each root cache's
5079          * memcg_params.
5080          */
5081         err = memcg_update_all_caches(memcg_id + 1);
5082         if (err)
5083                 goto out_rmid;
5084
5085         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
5086         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
5087         mutex_init(&memcg->slab_caches_mutex);
5088
5089         /*
5090          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
5091          * active bit set yet, so this should succeed.
5092          */
5093         err = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, limit);
5094         VM_BUG_ON(err);
5095
5096         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5097         /*
5098          * Setting the active bit after enabling static branching will
5099          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
5100          * patched.
5101          */
5102         memcg_kmem_set_active(memcg);
5103 out:
5104         memcg_resume_kmem_account();
5105         return err;
5106
5107 out_rmid:
5108         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg_id);
5109         goto out;
5110 }
5111
5112 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5113                                unsigned long long limit)
5114 {
5115         int ret;
5116
5117         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5118         ret = __memcg_activate_kmem(memcg, limit);
5119         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5120         return ret;
5121 }
5122
5123 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5124                                    unsigned long long val)
5125 {
5126         int ret;
5127
5128         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5129                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, val);
5130         else
5131                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5132         return ret;
5133 }
5134
5135 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5136 {
5137         int ret = 0;
5138         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5139
5140         if (!parent)
5141                 return 0;
5142
5143         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5144         /*
5145          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
5146          * after this point, because it has at least one child already.
5147          */
5148         if (memcg_kmem_is_active(parent))
5149                 ret = __memcg_activate_kmem(memcg, RES_COUNTER_MAX);
5150         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5151         return ret;
5152 }
5153 #else
5154 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5155                                    unsigned long long val)
5156 {
5157         return -EINVAL;
5158 }
5159 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
5160
5161 /*
5162  * The user of this function is...
5163  * RES_LIMIT.
5164  */
5165 static int mem_cgroup_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5166                             char *buffer)
5167 {
5168         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5169         enum res_type type;
5170         int name;
5171         unsigned long long val;
5172         int ret;
5173
5174         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5175         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5176
5177         switch (name) {
5178         case RES_LIMIT:
5179                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
5180                         ret = -EINVAL;
5181                         break;
5182                 }
5183                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
5184                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5185                 if (ret)
5186                         break;
5187                 if (type == _MEM)
5188                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
5189                 else if (type == _MEMSWAP)
5190                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
5191                 else if (type == _KMEM)
5192                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, val);
5193                 else
5194                         return -EINVAL;
5195                 break;
5196         case RES_SOFT_LIMIT:
5197                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5198                 if (ret)
5199                         break;
5200                 /*
5201                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
5202                  * of semantics, for now, we support soft limits for
5203                  * control without swap
5204                  */
5205                 if (type == _MEM)
5206                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
5207                 else
5208                         ret = -EINVAL;
5209                 break;
5210         default:
5211                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
5212                 break;
5213         }
5214         return ret;
5215 }
5216
5217 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5218                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
5219 {
5220         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
5221
5222         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5223         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5224         if (!memcg->use_hierarchy)
5225                 goto out;
5226
5227         while (css_parent(&memcg->css)) {
5228                 memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5229                 if (!memcg->use_hierarchy)
5230                         break;
5231                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5232                 min_limit = min(min_limit, tmp);
5233                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5234                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
5235         }
5236 out:
5237         *mem_limit = min_limit;
5238         *memsw_limit = min_memsw_limit;
5239 }
5240
5241 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup_subsys_state *css, unsigned int event)
5242 {
5243         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5244         int name;
5245         enum res_type type;
5246
5247         type = MEMFILE_TYPE(event);
5248         name = MEMFILE_ATTR(event);
5249
5250         switch (name) {
5251         case RES_MAX_USAGE:
5252                 if (type == _MEM)
5253                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
5254                 else if (type == _MEMSWAP)
5255                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
5256                 else if (type == _KMEM)
5257                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
5258                 else
5259                         return -EINVAL;
5260                 break;
5261         case RES_FAILCNT:
5262                 if (type == _MEM)
5263                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
5264                 else if (type == _MEMSWAP)
5265                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
5266                 else if (type == _KMEM)
5267                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
5268                 else
5269                         return -EINVAL;
5270                 break;
5271         }
5272
5273         return 0;
5274 }
5275
5276 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5277                                         struct cftype *cft)
5278 {
5279         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
5280 }
5281
5282 #ifdef CONFIG_MMU
5283 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5284                                         struct cftype *cft, u64 val)
5285 {
5286         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5287
5288         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
5289                 return -EINVAL;
5290
5291         /*
5292          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
5293          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
5294          * on with stale data. This means that changes to this value will only
5295          * affect task migrations starting after the change.
5296          */
5297         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
5298         return 0;
5299 }
5300 #else
5301 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5302                                         struct cftype *cft, u64 val)
5303 {
5304         return -ENOSYS;
5305 }
5306 #endif
5307
5308 #ifdef CONFIG_NUMA
5309 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5310 {
5311         struct numa_stat {
5312                 const char *name;
5313                 unsigned int lru_mask;
5314         };
5315
5316         static const struct numa_stat stats[] = {
5317                 { "total", LRU_ALL },
5318                 { "file", LRU_ALL_FILE },
5319                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
5320                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
5321         };
5322         const struct numa_stat *stat;
5323         int nid;
5324         unsigned long nr;
5325         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5326
5327         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5328                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
5329                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
5330                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5331                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5332                                                           stat->lru_mask);
5333                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5334                 }
5335                 seq_putc(m, '\n');
5336         }
5337
5338         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5339                 struct mem_cgroup *iter;
5340
5341                 nr = 0;
5342                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5343                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
5344                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
5345                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5346                         nr = 0;
5347                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5348                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
5349                                         iter, nid, stat->lru_mask);
5350                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5351                 }
5352                 seq_putc(m, '\n');
5353         }
5354
5355         return 0;
5356 }
5357 #endif /* CONFIG_NUMA */
5358
5359 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
5360 {
5361         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
5362 }
5363
5364 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5365 {
5366         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5367         struct mem_cgroup *mi;
5368         unsigned int i;
5369
5370         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5371                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5372                         continue;
5373                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
5374                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
5375         }
5376
5377         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
5378                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
5379                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
5380
5381         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5382                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5383                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
5384
5385         /* Hierarchical information */
5386         {
5387                 unsigned long long limit, memsw_limit;
5388                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
5389                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
5390                 if (do_swap_account)
5391                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
5392                                    memsw_limit);
5393         }
5394
5395         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5396                 long long val = 0;
5397
5398                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5399                         continue;
5400                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5401                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
5402                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
5403         }
5404
5405         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
5406                 unsigned long long val = 0;
5407
5408                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5409                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
5410                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
5411                            mem_cgroup_events_names[i], val);
5412         }
5413
5414         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5415                 unsigned long long val = 0;
5416
5417                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5418                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
5419                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
5420         }
5421
5422 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5423         {
5424                 int nid, zid;
5425                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5426                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
5427                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
5428                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
5429
5430                 for_each_online_node(nid)
5431                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
5432                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
5433                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
5434
5435                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
5436                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
5437                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
5438                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
5439                         }
5440                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
5441                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
5442                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
5443                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
5444         }
5445 #endif
5446
5447         return 0;
5448 }
5449
5450 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5451                                       struct cftype *cft)
5452 {
5453         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5454
5455         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
5456 }
5457
5458 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5459                                        struct cftype *cft, u64 val)
5460 {
5461         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5462         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5463
5464         if (val > 100 || !parent)
5465                 return -EINVAL;
5466
5467         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5468
5469         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
5470         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5471                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5472                 return -EINVAL;
5473         }
5474
5475         memcg->swappiness = val;
5476
5477         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5478
5479         return 0;
5480 }
5481
5482 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5483 {
5484         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
5485         u64 usage;
5486         int i;
5487
5488         rcu_read_lock();
5489         if (!swap)
5490                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
5491         else
5492                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
5493
5494         if (!t)
5495                 goto unlock;
5496
5497         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
5498
5499         /*
5500          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
5501          * If it's not true, a threshold was crossed after last
5502          * call of __mem_cgroup_threshold().
5503          */
5504         i = t->current_threshold;
5505
5506         /*
5507          * Iterate backward over array of thresholds starting from
5508          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
5509          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
5510          * only one element of the array here.
5511          */
5512         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
5513                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5514
5515         /* i = current_threshold + 1 */
5516         i++;
5517
5518         /*
5519          * Iterate forward over array of thresholds starting from
5520          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
5521          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
5522          * only one element of the array here.
5523          */
5524         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
5525                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5526
5527         /* Update current_threshold */
5528         t->current_threshold = i - 1;
5529 unlock:
5530         rcu_read_unlock();
5531 }
5532
5533 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
5534 {
5535         while (memcg) {
5536                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
5537                 if (do_swap_account)
5538                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
5539
5540                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5541         }
5542 }
5543
5544 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
5545 {
5546         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
5547         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
5548
5549         if (_a->threshold > _b->threshold)
5550                 return 1;
5551
5552         if (_a->threshold < _b->threshold)
5553                 return -1;
5554
5555         return 0;
5556 }
5557
5558 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
5559 {
5560         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
5561
5562         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
5563                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
5564         return 0;
5565 }
5566
5567 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
5568 {
5569         struct mem_cgroup *iter;
5570
5571         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5572                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
5573 }
5574
5575 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5576         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
5577 {
5578         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5579         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5580         u64 threshold, usage;
5581         int i, size, ret;
5582
5583         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
5584         if (ret)
5585                 return ret;
5586
5587         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5588
5589         if (type == _MEM)
5590                 thresholds = &memcg->thresholds;
5591         else if (type == _MEMSWAP)
5592                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5593         else
5594                 BUG();
5595
5596         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5597
5598         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
5599         if (thresholds->primary)
5600                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5601
5602         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
5603
5604         /* Allocate memory for new array of thresholds */
5605         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5606                         GFP_KERNEL);
5607         if (!new) {
5608                 ret = -ENOMEM;
5609                 goto unlock;
5610         }
5611         new->size = size;
5612
5613         /* Copy thresholds (if any) to new array */
5614         if (thresholds->primary) {
5615                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
5616                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
5617         }
5618
5619         /* Add new threshold */
5620         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
5621         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
5622
5623         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
5624         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5625                         compare_thresholds, NULL);
5626
5627         /* Find current threshold */
5628         new->current_threshold = -1;
5629         for (i = 0; i < size; i++) {
5630                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
5631                         /*
5632                          * new->current_threshold will not be used until
5633                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5634                          * it here.
5635                          */
5636                         ++new->current_threshold;
5637                 } else
5638                         break;
5639         }
5640
5641         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
5642         kfree(thresholds->spare);
5643         thresholds->spare = thresholds->primary;
5644
5645         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5646
5647         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5648         synchronize_rcu();
5649
5650 unlock:
5651         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5652
5653         return ret;
5654 }
5655
5656 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5657         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5658 {
5659         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
5660 }
5661
5662 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5663         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5664 {
5665         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
5666 }
5667
5668 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5669         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
5670 {
5671         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5672         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5673         u64 usage;
5674         int i, j, size;
5675
5676         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5677         if (type == _MEM)
5678                 thresholds = &memcg->thresholds;
5679         else if (type == _MEMSWAP)
5680                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5681         else
5682                 BUG();
5683
5684         if (!thresholds->primary)
5685                 goto unlock;
5686
5687         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5688
5689         /* Check if a threshold crossed before removing */
5690         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5691
5692         /* Calculate new number of threshold */
5693         size = 0;
5694         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5695                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
5696                         size++;
5697         }
5698
5699         new = thresholds->spare;
5700
5701         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
5702         if (!size) {
5703                 kfree(new);
5704                 new = NULL;
5705                 goto swap_buffers;
5706         }
5707
5708         new->size = size;
5709
5710         /* Copy thresholds and find current threshold */
5711         new->current_threshold = -1;
5712         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5713                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
5714                         continue;
5715
5716                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
5717                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
5718                         /*
5719                          * new->current_threshold will not be used
5720                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5721                          * it here.
5722                          */
5723                         ++new->current_threshold;
5724                 }
5725                 j++;
5726         }
5727
5728 swap_buffers:
5729         /* Swap primary and spare array */
5730         thresholds->spare = thresholds->primary;
5731         /* If all events are unregistered, free the spare array */
5732         if (!new) {
5733                 kfree(thresholds->spare);
5734                 thresholds->spare = NULL;
5735         }
5736
5737         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5738
5739         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5740         synchronize_rcu();
5741 unlock:
5742         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5743 }
5744
5745 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5746         struct eventfd_ctx *eventfd)
5747 {
5748         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
5749 }
5750
5751 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5752         struct eventfd_ctx *eventfd)
5753 {
5754         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
5755 }
5756
5757 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5758         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5759 {
5760         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
5761
5762         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5763         if (!event)
5764                 return -ENOMEM;
5765
5766         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5767
5768         event->eventfd = eventfd;
5769         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
5770
5771         /* already in OOM ? */
5772         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5773                 eventfd_signal(eventfd, 1);
5774         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5775
5776         return 0;
5777 }
5778
5779 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5780         struct eventfd_ctx *eventfd)
5781 {
5782         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
5783
5784         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5785
5786         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
5787                 if (ev->eventfd == eventfd) {
5788                         list_del(&ev->list);
5789                         kfree(ev);
5790                 }
5791         }
5792
5793         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5794 }
5795
5796 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
5797 {
5798         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
5799
5800         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
5801         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
5802         return 0;
5803 }
5804
5805 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5806         struct cftype *cft, u64 val)
5807 {
5808         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5809         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5810
5811         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
5812         if (!parent || !((val == 0) || (val == 1)))
5813                 return -EINVAL;
5814
5815         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5816         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
5817         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5818                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5819                 return -EINVAL;
5820         }
5821         memcg->oom_kill_disable = val;
5822         if (!val)
5823                 memcg_oom_recover(memcg);
5824         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5825         return 0;
5826 }
5827
5828 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5829 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5830 {
5831         int ret;
5832
5833         memcg->kmemcg_id = -1;
5834         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
5835         if (ret)
5836                 return ret;
5837
5838         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
5839 }
5840
5841 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5842 {
5843         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
5844 }
5845
5846 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5847 {
5848         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5849                 return;
5850
5851         /*
5852          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
5853          * pages, for instance, a page contain objects from various
5854          * processes. As we prevent from taking a reference for every
5855          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
5856          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
5857          *
5858          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
5859          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
5860          * reference is taken here before the group is marked dead
5861          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
5862          *
5863          * Although this might sound strange as this path is called from
5864          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0
5865          * and shouldn't be incremented anymore (css_tryget would fail)
5866          * we do not have other options because of the kmem allocations
5867          * lifetime.
5868          */
5869         css_get(&memcg->css);
5870
5871         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
5872
5873         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
5874                 return;
5875
5876         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
5877                 css_put(&memcg->css);
5878 }
5879 #else
5880 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5881 {
5882         return 0;
5883 }
5884
5885 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5886 {
5887 }
5888
5889 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5890 {
5891 }
5892 #endif
5893
5894 /*
5895  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5896  *
5897  * "cgroup.event_control" implementation.
5898  *
5899  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
5900  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
5901  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
5902  *
5903  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
5904  * possible.
5905  */
5906
5907 /*
5908  * Unregister event and free resources.
5909  *
5910  * Gets called from workqueue.
5911  */
5912 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
5913 {
5914         struct mem_cgroup_event *event =
5915                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
5916         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5917
5918         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
5919
5920         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
5921
5922         /* Notify userspace the event is going away. */
5923         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
5924
5925         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5926         kfree(event);
5927         css_put(&memcg->css);
5928 }
5929
5930 /*
5931  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
5932  *
5933  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
5934  */
5935 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
5936                             int sync, void *key)
5937 {
5938         struct mem_cgroup_event *event =
5939                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
5940         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5941         unsigned long flags = (unsigned long)key;
5942
5943         if (flags & POLLHUP) {
5944                 /*
5945                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
5946                  * can simply return knowing the other side will cleanup
5947                  * for us.
5948                  *
5949                  * We can't race against event freeing since the other
5950                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
5951                  * which we hold.
5952                  */
5953                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5954                 if (!list_empty(&event->list)) {
5955                         list_del_init(&event->list);
5956                         /*
5957                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
5958                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
5959                          */
5960                         schedule_work(&event->remove);
5961                 }
5962                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5963         }
5964
5965         return 0;
5966 }
5967
5968 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
5969                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
5970 {
5971         struct mem_cgroup_event *event =
5972                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
5973
5974         event->wqh = wqh;
5975         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
5976 }
5977
5978 /*
5979  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5980  *
5981  * Parse input and register new cgroup event handler.
5982  *
5983  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
5984  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
5985  */
5986 static int memcg_write_event_control(struct cgroup_subsys_state *css,
5987                                      struct cftype *cft, char *buffer)
5988 {
5989         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5990         struct mem_cgroup_event *event;
5991         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
5992         unsigned int efd, cfd;
5993         struct fd efile;
5994         struct fd cfile;
5995         const char *name;
5996         char *endp;
5997         int ret;
5998
5999         efd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6000         if (*endp != ' ')
6001                 return -EINVAL;
6002         buffer = endp + 1;
6003
6004         cfd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6005         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
6006                 return -EINVAL;
6007         buffer = endp + 1;
6008
6009         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
6010         if (!event)
6011                 return -ENOMEM;
6012
6013         event->memcg = memcg;
6014         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
6015         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
6016         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
6017         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
6018
6019         efile = fdget(efd);
6020         if (!efile.file) {
6021                 ret = -EBADF;
6022                 goto out_kfree;
6023         }
6024
6025         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
6026         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
6027                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
6028                 goto out_put_efile;
6029         }
6030
6031         cfile = fdget(cfd);
6032         if (!cfile.file) {
6033                 ret = -EBADF;
6034                 goto out_put_eventfd;
6035         }
6036
6037         /* the process need read permission on control file */
6038         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
6039         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
6040         if (ret < 0)
6041                 goto out_put_cfile;
6042
6043         /*
6044          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
6045          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
6046          * about these events.  The following is crude but the whole thing
6047          * is for compatibility anyway.
6048          *
6049          * DO NOT ADD NEW FILES.
6050          */
6051         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
6052
6053         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
6054                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
6055                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
6056         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
6057                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
6058                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
6059         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
6060                 event->register_event = vmpressure_register_event;
6061                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
6062         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
6063                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
6064                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
6065         } else {
6066                 ret = -EINVAL;
6067                 goto out_put_cfile;
6068         }
6069
6070         /*
6071          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
6072          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
6073          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
6074          */
6075         cfile_css = css_tryget_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
6076                                         &memory_cgrp_subsys);
6077         ret = -EINVAL;
6078         if (IS_ERR(cfile_css))
6079                 goto out_put_cfile;
6080         if (cfile_css != css) {
6081                 css_put(cfile_css);
6082                 goto out_put_cfile;
6083         }
6084
6085         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buffer);
6086         if (ret)
6087                 goto out_put_css;
6088
6089         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
6090
6091         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6092         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
6093         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6094
6095         fdput(cfile);
6096         fdput(efile);
6097
6098         return 0;
6099
6100 out_put_css:
6101         css_put(css);
6102 out_put_cfile:
6103         fdput(cfile);
6104 out_put_eventfd:
6105         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6106 out_put_efile:
6107         fdput(efile);
6108 out_kfree:
6109         kfree(event);
6110
6111         return ret;
6112 }
6113
6114 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
6115         {
6116                 .name = "usage_in_bytes",
6117                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
6118                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6119         },
6120         {
6121                 .name = "max_usage_in_bytes",
6122                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
6123                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6124                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6125         },
6126         {
6127                 .name = "limit_in_bytes",
6128                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
6129                 .write_string = mem_cgroup_write,
6130                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6131         },
6132         {
6133                 .name = "soft_limit_in_bytes",
6134                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
6135                 .write_string = mem_cgroup_write,
6136                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6137         },
6138         {
6139                 .name = "failcnt",
6140                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
6141                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6142                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6143         },
6144         {
6145                 .name = "stat",
6146                 .seq_show = memcg_stat_show,
6147         },
6148         {
6149                 .name = "force_empty",
6150                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
6151         },
6152         {
6153                 .name = "use_hierarchy",
6154                 .flags = CFTYPE_INSANE,
6155                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
6156                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
6157         },
6158         {
6159                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
6160                 .write_string = memcg_write_event_control,
6161                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
6162                 .mode = S_IWUGO,
6163         },
6164         {
6165                 .name = "swappiness",
6166                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
6167                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
6168         },
6169         {
6170                 .name = "move_charge_at_immigrate",
6171                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
6172                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
6173         },
6174         {
6175                 .name = "oom_control",
6176                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
6177                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
6178                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
6179         },
6180         {
6181                 .name = "pressure_level",
6182         },
6183 #ifdef CONFIG_NUMA
6184         {
6185                 .name = "numa_stat",
6186                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
6187         },
6188 #endif
6189 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6190         {
6191                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
6192                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
6193                 .write_string = mem_cgroup_write,
6194                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6195         },
6196         {
6197                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
6198                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
6199                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6200         },
6201         {
6202                 .name = "kmem.failcnt",
6203                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
6204                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6205                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6206         },
6207         {
6208                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
6209                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
6210                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6211                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6212         },
6213 #ifdef CONFIG_SLABINFO
6214         {
6215                 .name = "kmem.slabinfo",
6216                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
6217         },
6218 #endif
6219 #endif
6220         { },    /* terminate */
6221 };
6222
6223 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6224 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6225         {
6226                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6227                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6228                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6229         },
6230         {
6231                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6232                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6233                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6234                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6235         },
6236         {
6237                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6238                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6239                 .write_string = mem_cgroup_write,
6240                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6241         },
6242         {
6243                 .name = "memsw.failcnt",
6244                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6245                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6246                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6247         },
6248         { },    /* terminate */
6249 };
6250 #endif
6251 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6252 {
6253         struct mem_cgroup_per_node *pn;
6254         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
6255         int zone, tmp = node;
6256         /*
6257          * This routine is called against possible nodes.
6258          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
6259          *
6260          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
6261          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
6262          *       function.
6263          */
6264         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6265                 tmp = -1;
6266         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
6267         if (!pn)
6268                 return 1;
6269
6270         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6271                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
6272                 lruvec_init(&mz->lruvec);
6273                 mz->usage_in_excess = 0;
6274                 mz->on_tree = false;
6275                 mz->memcg = memcg;
6276         }
6277         memcg->nodeinfo[node] = pn;
6278         return 0;
6279 }
6280
6281 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6282 {
6283         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
6284 }
6285
6286 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
6287 {
6288         struct mem_cgroup *memcg;
6289         size_t size;
6290
6291         size = sizeof(struct mem_cgroup);
6292         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
6293
6294         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6295         if (!memcg)
6296                 return NULL;
6297
6298         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
6299         if (!memcg->stat)
6300                 goto out_free;
6301         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
6302         return memcg;
6303
6304 out_free:
6305         kfree(memcg);
6306         return NULL;
6307 }
6308
6309 /*
6310  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
6311  * (scanning all at force_empty is too costly...)
6312  *
6313  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
6314  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
6315  * it goes down to 0.
6316  *
6317  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
6318  */
6319
6320 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
6321 {
6322         int node;
6323
6324         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
6325
6326         for_each_node(node)
6327                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
6328
6329         free_percpu(memcg->stat);
6330
6331         /*
6332          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
6333          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
6334          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
6335          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
6336          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
6337          *
6338          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
6339          * to move this code around, and make sure it is outside
6340          * the cgroup_lock.
6341          */
6342         disarm_static_keys(memcg);
6343         kfree(memcg);
6344 }
6345
6346 /*
6347  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
6348  */
6349 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
6350 {
6351         if (!memcg->res.parent)
6352                 return NULL;
6353         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
6354 }
6355 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
6356
6357 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
6358 {
6359         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6360         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
6361         int tmp, node, zone;
6362
6363         for_each_node(node) {
6364                 tmp = node;
6365                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6366                         tmp = -1;
6367                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
6368                 BUG_ON(!rtpn);
6369
6370                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6371
6372                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6373                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
6374                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
6375                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
6376                 }
6377         }
6378 }
6379
6380 static struct cgroup_subsys_state * __ref
6381 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6382 {
6383         struct mem_cgroup *memcg;
6384         long error = -ENOMEM;
6385         int node;
6386
6387         memcg = mem_cgroup_alloc();
6388         if (!memcg)
6389                 return ERR_PTR(error);
6390
6391         for_each_node(node)
6392                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
6393                         goto free_out;
6394
6395         /* root ? */
6396         if (parent_css == NULL) {
6397                 root_mem_cgroup = memcg;
6398                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6399                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6400                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6401         }
6402
6403         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
6404         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
6405         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
6406         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
6407         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
6408         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
6409         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
6410         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
6411
6412         return &memcg->css;
6413
6414 free_out:
6415         __mem_cgroup_free(memcg);
6416         return ERR_PTR(error);
6417 }
6418
6419 static int
6420 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6421 {
6422         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6423         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(css));
6424
6425         if (css->cgroup->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
6426                 return -ENOSPC;
6427
6428         if (!parent)
6429                 return 0;
6430
6431         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
6432
6433         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
6434         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
6435         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
6436
6437         if (parent->use_hierarchy) {
6438                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
6439                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
6440                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
6441
6442                 /*
6443                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
6444                  * core guarantees its existence.
6445                  */
6446         } else {
6447                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6448                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6449                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6450                 /*
6451                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
6452                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
6453                  * unfortunate state in our controller.
6454                  */
6455                 if (parent != root_mem_cgroup)
6456                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
6457         }
6458         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
6459
6460         return memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
6461 }
6462
6463 /*
6464  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
6465  */
6466 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
6467 {
6468         struct mem_cgroup *parent = memcg;
6469
6470         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
6471                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
6472
6473         /*
6474          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
6475          * explicitely.
6476          */
6477         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
6478                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
6479 }
6480
6481 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6482 {
6483         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6484         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
6485         struct cgroup_subsys_state *iter;
6486
6487         /*
6488          * Unregister events and notify userspace.
6489          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
6490          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
6491          */
6492         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6493         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
6494                 list_del_init(&event->list);
6495                 schedule_work(&event->remove);
6496         }
6497         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6498
6499         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
6500
6501         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
6502
6503         /*
6504          * This requires that offlining is serialized.  Right now that is
6505          * guaranteed because css_killed_work_fn() holds the cgroup_mutex.
6506          */
6507         css_for_each_descendant_post(iter, css)
6508                 mem_cgroup_reparent_charges(mem_cgroup_from_css(iter));
6509
6510         mem_cgroup_destroy_all_caches(memcg);
6511         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
6512 }
6513
6514 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6515 {
6516         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6517         /*
6518          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
6519          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
6520          * memcg does not do css_tryget() and res_counter charging
6521          * under the same RCU lock region, which means that charging
6522          * could race with offlining.  Offlining only happens to
6523          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
6524          * without any tasks from the swapin path when the target
6525          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
6526          * current task as it usually is.  A race like this can leak
6527          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
6528          * circulation:
6529          *
6530          * #0                        #1
6531          *                           lookup_swap_cgroup_id()
6532          *                           rcu_read_lock()
6533          *                           mem_cgroup_lookup()
6534          *                           css_tryget()
6535          *                           rcu_read_unlock()
6536          * disable css_tryget()
6537          * call_rcu()
6538          *   offline_css()
6539          *     reparent_charges()
6540          *                           res_counter_charge()
6541          *                           css_put()
6542          *                             css_free()
6543          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
6544          *                           add page to lru
6545          *
6546          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
6547          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
6548          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
6549          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
6550          * made after offlining:
6551          */
6552         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6553
6554         memcg_destroy_kmem(memcg);
6555         __mem_cgroup_free(memcg);
6556 }
6557
6558 #ifdef CONFIG_MMU
6559 /* Handlers for move charge at task migration. */
6560 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
6561 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6562 {
6563         int ret = 0;
6564         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6565         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
6566
6567         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6568                 mc.precharge += count;
6569                 /* we don't need css_get for root */
6570                 return ret;
6571         }
6572         /* try to charge at once */
6573         if (count > 1) {
6574                 struct res_counter *dummy;
6575                 /*
6576                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
6577                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
6578                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
6579                  * css_get().
6580                  */
6581                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
6582                         goto one_by_one;
6583                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
6584                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
6585                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
6586                         goto one_by_one;
6587                 }
6588                 mc.precharge += count;
6589                 return ret;
6590         }
6591 one_by_one:
6592         /* fall back to one by one charge */
6593         while (count--) {
6594                 if (signal_pending(current)) {
6595                         ret = -EINTR;
6596                         break;
6597                 }
6598                 if (!batch_count--) {
6599                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6600                         cond_resched();
6601                 }
6602                 ret = mem_cgroup_try_charge(memcg, GFP_KERNEL, 1, false);
6603                 if (ret)
6604                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
6605                         return ret;
6606                 mc.precharge++;
6607         }
6608         return ret;
6609 }
6610
6611 /**
6612  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6613  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6614  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6615  * @ptent: the pte to be checked
6616  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6617  *
6618  * Returns
6619  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
6620  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
6621  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
6622  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
6623  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
6624  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
6625  *     in target->ent.
6626  *
6627  * Called with pte lock held.
6628  */
6629 union mc_target {
6630         struct page     *page;
6631         swp_entry_t     ent;
6632 };
6633
6634 enum mc_target_type {
6635         MC_TARGET_NONE = 0,
6636         MC_TARGET_PAGE,
6637         MC_TARGET_SWAP,
6638 };
6639
6640 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6641                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6642 {
6643         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6644
6645         if (!page || !page_mapped(page))
6646                 return NULL;
6647         if (PageAnon(page)) {
6648                 /* we don't move shared anon */
6649                 if (!move_anon())
6650                         return NULL;
6651         } else if (!move_file())
6652                 /* we ignore mapcount for file pages */
6653                 return NULL;
6654         if (!get_page_unless_zero(page))
6655                 return NULL;
6656
6657         return page;
6658 }
6659
6660 #ifdef CONFIG_SWAP
6661 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6662                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6663 {
6664         struct page *page = NULL;
6665         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6666
6667         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
6668                 return NULL;
6669         /*
6670          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
6671          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6672          */
6673         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
6674         if (do_swap_account)
6675                 entry->val = ent.val;
6676
6677         return page;
6678 }
6679 #else
6680 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6681                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6682 {
6683         return NULL;
6684 }
6685 #endif
6686
6687 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6688                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6689 {
6690         struct page *page = NULL;
6691         struct address_space *mapping;
6692         pgoff_t pgoff;
6693
6694         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6695                 return NULL;
6696         if (!move_file())
6697                 return NULL;
6698
6699         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
6700         if (pte_none(ptent))
6701                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
6702         else /* pte_file(ptent) is true */
6703                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
6704
6705         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6706         page = find_get_page(mapping, pgoff);
6707
6708 #ifdef CONFIG_SWAP
6709         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6710         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
6711                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
6712                 if (do_swap_account)
6713                         *entry = swap;
6714                 page = find_get_page(swap_address_space(swap), swap.val);
6715         }
6716 #endif
6717         return page;
6718 }
6719
6720 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6721                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6722 {
6723         struct page *page = NULL;
6724         struct page_cgroup *pc;
6725         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6726         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6727
6728         if (pte_present(ptent))
6729                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6730         else if (is_swap_pte(ptent))
6731                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6732         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
6733                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6734
6735         if (!page && !ent.val)
6736                 return ret;
6737         if (page) {
6738                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6739                 /*
6740                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
6741                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
6742                  * the lock.
6743                  */
6744                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6745                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6746                         if (target)
6747                                 target->page = page;
6748                 }
6749                 if (!ret || !target)
6750                         put_page(page);
6751         }
6752         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
6753         if (ent.val && !ret &&
6754             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6755                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6756                 if (target)
6757                         target->ent = ent;
6758         }
6759         return ret;
6760 }
6761
6762 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6763 /*
6764  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
6765  * support them for now.
6766  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6767  */
6768 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6769                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6770 {
6771         struct page *page = NULL;
6772         struct page_cgroup *pc;
6773         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6774
6775         page = pmd_page(pmd);
6776         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
6777         if (!move_anon())
6778                 return ret;
6779         pc = lookup_page_cgroup(page);
6780         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6781                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6782                 if (target) {
6783                         get_page(page);
6784                         target->page = page;
6785                 }
6786         }
6787         return ret;
6788 }
6789 #else
6790 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6791                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6792 {
6793         return MC_TARGET_NONE;
6794 }
6795 #endif
6796
6797 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6798                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6799                                         struct mm_walk *walk)
6800 {
6801         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6802         pte_t *pte;
6803         spinlock_t *ptl;
6804
6805         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6806                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6807                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6808                 spin_unlock(ptl);
6809                 return 0;
6810         }
6811
6812         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6813                 return 0;
6814         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6815         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6816                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
6817                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6818         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6819         cond_resched();
6820
6821         return 0;
6822 }
6823
6824 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6825 {
6826         unsigned long precharge;
6827         struct vm_area_struct *vma;
6828
6829         down_read(&mm->mmap_sem);
6830         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6831                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
6832                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6833                         .mm = mm,
6834                         .private = vma,
6835                 };
6836                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6837                         continue;
6838                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6839                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
6840         }
6841         up_read(&mm->mmap_sem);
6842
6843         precharge = mc.precharge;
6844         mc.precharge = 0;
6845
6846         return precharge;
6847 }
6848
6849 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6850 {
6851         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6852
6853         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6854         mc.moving_task = current;
6855         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6856 }
6857
6858 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6859 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6860 {
6861         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6862         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6863         int i;
6864
6865         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6866         if (mc.precharge) {
6867                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6868                 mc.precharge = 0;
6869         }
6870         /*
6871          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6872          * we must uncharge here.
6873          */
6874         if (mc.moved_charge) {
6875                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6876                 mc.moved_charge = 0;
6877         }
6878         /* we must fixup refcnts and charges */
6879         if (mc.moved_swap) {
6880                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6881                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6882                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
6883                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6884
6885                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
6886                         css_put(&mc.from->css);
6887
6888                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
6889                         /*
6890                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
6891                          * uncharge to->res.
6892                          */
6893                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
6894                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6895                 }
6896                 /* we've already done css_get(mc.to) */
6897                 mc.moved_swap = 0;
6898         }
6899         memcg_oom_recover(from);
6900         memcg_oom_recover(to);
6901         wake_up_all(&mc.waitq);
6902 }
6903
6904 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6905 {
6906         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6907
6908         /*
6909          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
6910          * task migration.
6911          */
6912         mc.moving_task = NULL;
6913         __mem_cgroup_clear_mc();
6914         spin_lock(&mc.lock);
6915         mc.from = NULL;
6916         mc.to = NULL;
6917         spin_unlock(&mc.lock);
6918         mem_cgroup_end_move(from);
6919 }
6920
6921 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6922                                  struct cgroup_taskset *tset)
6923 {
6924         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
6925         int ret = 0;
6926         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6927         unsigned long move_charge_at_immigrate;
6928
6929         /*
6930          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
6931          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
6932          * So we need to save it, and keep it going.
6933          */
6934         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
6935         if (move_charge_at_immigrate) {
6936                 struct mm_struct *mm;
6937                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
6938
6939                 VM_BUG_ON(from == memcg);
6940
6941                 mm = get_task_mm(p);
6942                 if (!mm)
6943                         return 0;
6944                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
6945                 if (mm->owner == p) {
6946                         VM_BUG_ON(mc.from);
6947                         VM_BUG_ON(mc.to);
6948                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
6949                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
6950                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
6951                         mem_cgroup_start_move(from);
6952                         spin_lock(&mc.lock);
6953                         mc.from = from;
6954                         mc.to = memcg;
6955                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
6956                         spin_unlock(&mc.lock);
6957                         /* We set mc.moving_task later */
6958
6959                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
6960                         if (ret)
6961                                 mem_cgroup_clear_mc();
6962                 }
6963                 mmput(mm);
6964         }
6965         return ret;
6966 }
6967
6968 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6969                                      struct cgroup_taskset *tset)
6970 {
6971         mem_cgroup_clear_mc();
6972 }
6973
6974 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
6975                                 unsigned long addr, unsigned long end,
6976                                 struct mm_walk *walk)
6977 {
6978         int ret = 0;
6979         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6980         pte_t *pte;
6981         spinlock_t *ptl;
6982         enum mc_target_type target_type;
6983         union mc_target target;
6984         struct page *page;
6985         struct page_cgroup *pc;
6986
6987         /*
6988          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
6989          * happens because:
6990          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
6991          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
6992          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
6993          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
6994          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
6995          *    part of thp split is not executed yet.
6996          */
6997         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6998                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
6999                         spin_unlock(ptl);
7000                         return 0;
7001                 }
7002                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
7003                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
7004                         page = target.page;
7005                         if (!isolate_lru_page(page)) {
7006                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
7007                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
7008                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
7009                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
7010                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
7011                                 }
7012                                 putback_lru_page(page);
7013                         }
7014                         put_page(page);
7015                 }
7016                 spin_unlock(ptl);
7017                 return 0;
7018         }
7019
7020         if (pmd_trans_unstable(pmd))
7021                 return 0;
7022 retry:
7023         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
7024         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
7025                 pte_t ptent = *(pte++);
7026                 swp_entry_t ent;
7027
7028                 if (!mc.precharge)
7029                         break;
7030
7031                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
7032                 case MC_TARGET_PAGE:
7033                         page = target.page;
7034                         if (isolate_lru_page(page))
7035                                 goto put;
7036                         pc = lookup_page_cgroup(page);
7037                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
7038                                                      mc.from, mc.to)) {
7039                                 mc.precharge--;
7040                                 /* we uncharge from mc.from later. */
7041                                 mc.moved_charge++;
7042                         }
7043                         putback_lru_page(page);
7044 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
7045                         put_page(page);
7046                         break;
7047                 case MC_TARGET_SWAP:
7048                         ent = target.ent;
7049                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
7050                                 mc.precharge--;
7051                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
7052                                 mc.moved_swap++;
7053                         }
7054                         break;
7055                 default:
7056                         break;
7057                 }
7058         }
7059         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
7060         cond_resched();
7061
7062         if (addr != end) {
7063                 /*
7064                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
7065                  * We try charge one by one, but don't do any additional
7066                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
7067                  * phase.
7068                  */
7069                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
7070                 if (!ret)
7071                         goto retry;
7072         }
7073
7074         return ret;
7075 }
7076
7077 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
7078 {
7079         struct vm_area_struct *vma;
7080
7081         lru_add_drain_all();
7082 retry:
7083         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
7084                 /*
7085                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
7086                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
7087                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
7088                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
7089                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
7090                  */
7091                 __mem_cgroup_clear_mc();
7092                 cond_resched();
7093                 goto retry;
7094         }
7095         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
7096                 int ret;
7097                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
7098                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
7099                         .mm = mm,
7100                         .private = vma,
7101                 };
7102                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
7103                         continue;
7104                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
7105                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
7106                 if (ret)
7107                         /*
7108                          * means we have consumed all precharges and failed in
7109                          * doing additional charge. Just abandon here.
7110                          */
7111                         break;
7112         }
7113         up_read(&mm->mmap_sem);
7114 }
7115
7116 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7117                                  struct cgroup_taskset *tset)
7118 {
7119         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7120         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
7121
7122         if (mm) {
7123                 if (mc.to)
7124                         mem_cgroup_move_charge(mm);
7125                 mmput(mm);
7126         }
7127         if (mc.to)
7128                 mem_cgroup_clear_mc();
7129 }
7130 #else   /* !CONFIG_MMU */
7131 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7132                                  struct cgroup_taskset *tset)
7133 {
7134         return 0;
7135 }
7136 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7137                                      struct cgroup_taskset *tset)
7138 {
7139 }
7140 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7141                                  struct cgroup_taskset *tset)
7142 {
7143 }
7144 #endif
7145
7146 /*
7147  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
7148  * to verify sane_behavior flag on each mount attempt.
7149  */
7150 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
7151 {
7152         /*
7153          * use_hierarchy is forced with sane_behavior.  cgroup core
7154          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
7155          * on for the root memcg is enough.
7156          */
7157         if (cgroup_sane_behavior(root_css->cgroup))
7158                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
7159 }
7160
7161 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
7162         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7163         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7164         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7165         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7166         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7167         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7168         .attach = mem_cgroup_move_task,
7169         .bind = mem_cgroup_bind,
7170         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
7171         .early_init = 0,
7172 };
7173
7174 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7175 static int __init enable_swap_account(char *s)
7176 {
7177         if (!strcmp(s, "1"))
7178                 really_do_swap_account = 1;
7179         else if (!strcmp(s, "0"))
7180                 really_do_swap_account = 0;
7181         return 1;
7182 }
7183 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7184
7185 static void __init memsw_file_init(void)
7186 {
7187         WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&memory_cgrp_subsys, memsw_cgroup_files));
7188 }
7189
7190 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7191 {
7192         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7193                 do_swap_account = 1;
7194                 memsw_file_init();
7195         }
7196 }
7197
7198 #else
7199 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7200 {
7201 }
7202 #endif
7203
7204 /*
7205  * subsys_initcall() for memory controller.
7206  *
7207  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
7208  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
7209  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
7210  * be initialized from here.
7211  */
7212 static int __init mem_cgroup_init(void)
7213 {
7214         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
7215         enable_swap_cgroup();
7216         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
7217         memcg_stock_init();
7218         return 0;
7219 }
7220 subsys_initcall(mem_cgroup_init);