memcg: fix wrong check of noswap with softlimit
[linux-2.6.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  */
23
24 #include <linux/res_counter.h>
25 #include <linux/memcontrol.h>
26 #include <linux/cgroup.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/hugetlb.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/page-flags.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/bit_spinlock.h>
34 #include <linux/rcupdate.h>
35 #include <linux/limits.h>
36 #include <linux/mutex.h>
37 #include <linux/rbtree.h>
38 #include <linux/slab.h>
39 #include <linux/swap.h>
40 #include <linux/swapops.h>
41 #include <linux/spinlock.h>
42 #include <linux/eventfd.h>
43 #include <linux/sort.h>
44 #include <linux/fs.h>
45 #include <linux/seq_file.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/mm_inline.h>
48 #include <linux/page_cgroup.h>
49 #include <linux/cpu.h>
50 #include <linux/oom.h>
51 #include "internal.h"
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54
55 #include <trace/events/vmscan.h>
56
57 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
58 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
59 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
60
61 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
62 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
63 int do_swap_account __read_mostly;
64
65 /* for remember boot option*/
66 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP_ENABLED
67 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
68 #else
69 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
70 #endif
71
72 #else
73 #define do_swap_account         (0)
74 #endif
75
76
77 /*
78  * Statistics for memory cgroup.
79  */
80 enum mem_cgroup_stat_index {
81         /*
82          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
83          */
84         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
85         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
86         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
87         MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT, /* # of pages, swapped out */
88         MEM_CGROUP_STAT_DATA, /* end of data requires synchronization */
89         MEM_CGROUP_ON_MOVE,     /* someone is moving account between groups */
90         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
91 };
92
93 enum mem_cgroup_events_index {
94         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
95         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
96         MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT,        /* # of pages paged in/out */
97         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
98         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
99         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
100 };
101 /*
102  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
103  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
104  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
105  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
106  */
107 enum mem_cgroup_events_target {
108         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
109         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
110         MEM_CGROUP_NTARGETS,
111 };
112 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET (128)
113 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET (1024)
114
115 struct mem_cgroup_stat_cpu {
116         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
117         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
118         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
119 };
120
121 /*
122  * per-zone information in memory controller.
123  */
124 struct mem_cgroup_per_zone {
125         /*
126          * spin_lock to protect the per cgroup LRU
127          */
128         struct list_head        lists[NR_LRU_LISTS];
129         unsigned long           count[NR_LRU_LISTS];
130
131         struct zone_reclaim_stat reclaim_stat;
132         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
133         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
134                                                 /* the soft limit is exceeded*/
135         bool                    on_tree;
136         struct mem_cgroup       *mem;           /* Back pointer, we cannot */
137                                                 /* use container_of        */
138 };
139 /* Macro for accessing counter */
140 #define MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx)       ((mz)->count[(idx)])
141
142 struct mem_cgroup_per_node {
143         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
144 };
145
146 struct mem_cgroup_lru_info {
147         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
148 };
149
150 /*
151  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
152  * their hierarchy representation
153  */
154
155 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
156         struct rb_root rb_root;
157         spinlock_t lock;
158 };
159
160 struct mem_cgroup_tree_per_node {
161         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
162 };
163
164 struct mem_cgroup_tree {
165         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
166 };
167
168 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
169
170 struct mem_cgroup_threshold {
171         struct eventfd_ctx *eventfd;
172         u64 threshold;
173 };
174
175 /* For threshold */
176 struct mem_cgroup_threshold_ary {
177         /* An array index points to threshold just below usage. */
178         int current_threshold;
179         /* Size of entries[] */
180         unsigned int size;
181         /* Array of thresholds */
182         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
183 };
184
185 struct mem_cgroup_thresholds {
186         /* Primary thresholds array */
187         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
188         /*
189          * Spare threshold array.
190          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
191          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
192          */
193         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
194 };
195
196 /* for OOM */
197 struct mem_cgroup_eventfd_list {
198         struct list_head list;
199         struct eventfd_ctx *eventfd;
200 };
201
202 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *mem);
203 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *mem);
204
205 /*
206  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
207  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
208  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
209  * to help the administrator determine what knobs to tune.
210  *
211  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
212  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
213  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
214  * a feature that will be implemented much later in the future.
215  */
216 struct mem_cgroup {
217         struct cgroup_subsys_state css;
218         /*
219          * the counter to account for memory usage
220          */
221         struct res_counter res;
222         /*
223          * the counter to account for mem+swap usage.
224          */
225         struct res_counter memsw;
226         /*
227          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
228          * per zone LRU lists.
229          */
230         struct mem_cgroup_lru_info info;
231         /*
232          * While reclaiming in a hierarchy, we cache the last child we
233          * reclaimed from.
234          */
235         int last_scanned_child;
236         int last_scanned_node;
237 #if MAX_NUMNODES > 1
238         nodemask_t      scan_nodes;
239         unsigned long   next_scan_node_update;
240 #endif
241         /*
242          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
243          */
244         bool use_hierarchy;
245         atomic_t        oom_lock;
246         atomic_t        refcnt;
247
248         unsigned int    swappiness;
249         /* OOM-Killer disable */
250         int             oom_kill_disable;
251
252         /* set when res.limit == memsw.limit */
253         bool            memsw_is_minimum;
254
255         /* protect arrays of thresholds */
256         struct mutex thresholds_lock;
257
258         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
259         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
260
261         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
262         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
263
264         /* For oom notifier event fd */
265         struct list_head oom_notify;
266
267         /*
268          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
269          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
270          */
271         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
272         /*
273          * percpu counter.
274          */
275         struct mem_cgroup_stat_cpu *stat;
276         /*
277          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
278          * See mem_cgroup_read_stat().
279          */
280         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
281         spinlock_t pcp_counter_lock;
282 };
283
284 /* Stuffs for move charges at task migration. */
285 /*
286  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
287  * left-shifted bitmap of these types.
288  */
289 enum move_type {
290         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
291         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
292         NR_MOVE_TYPE,
293 };
294
295 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
296 static struct move_charge_struct {
297         spinlock_t        lock; /* for from, to */
298         struct mem_cgroup *from;
299         struct mem_cgroup *to;
300         unsigned long precharge;
301         unsigned long moved_charge;
302         unsigned long moved_swap;
303         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
304         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
305 } mc = {
306         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
307         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
308 };
309
310 static bool move_anon(void)
311 {
312         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
313                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
314 }
315
316 static bool move_file(void)
317 {
318         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
319                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
320 }
321
322 /*
323  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
324  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
325  */
326 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            (100)
327 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS (2)
328
329 enum charge_type {
330         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
331         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED,
332         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM,   /* used by page migration of shmem */
333         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE,   /* used by force_empty */
334         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
335         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
336         NR_CHARGE_TYPE,
337 };
338
339 /* for encoding cft->private value on file */
340 #define _MEM                    (0)
341 #define _MEMSWAP                (1)
342 #define _OOM_TYPE               (2)
343 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) (((x) << 16) | (val))
344 #define MEMFILE_TYPE(val)       (((val) >> 16) & 0xffff)
345 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
346 /* Used for OOM nofiier */
347 #define OOM_CONTROL             (0)
348
349 /*
350  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
351  */
352 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
353 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
354 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
355 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
356 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT_BIT     0x2
357 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT         (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT_BIT)
358
359 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *mem);
360 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem);
361 static struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *mem);
362 static void drain_all_stock_async(void);
363
364 static struct mem_cgroup_per_zone *
365 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *mem, int nid, int zid)
366 {
367         return &mem->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
368 }
369
370 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *mem)
371 {
372         return &mem->css;
373 }
374
375 static struct mem_cgroup_per_zone *
376 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
377 {
378         int nid = page_to_nid(page);
379         int zid = page_zonenum(page);
380
381         return mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
382 }
383
384 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
385 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
386 {
387         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
388 }
389
390 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
391 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
392 {
393         int nid = page_to_nid(page);
394         int zid = page_zonenum(page);
395
396         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
397 }
398
399 static void
400 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
401                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
402                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
403                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
404 {
405         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
406         struct rb_node *parent = NULL;
407         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
408
409         if (mz->on_tree)
410                 return;
411
412         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
413         if (!mz->usage_in_excess)
414                 return;
415         while (*p) {
416                 parent = *p;
417                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
418                                         tree_node);
419                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
420                         p = &(*p)->rb_left;
421                 /*
422                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
423                  * limit by the same amount
424                  */
425                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
426                         p = &(*p)->rb_right;
427         }
428         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
429         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
430         mz->on_tree = true;
431 }
432
433 static void
434 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
435                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
436                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
437 {
438         if (!mz->on_tree)
439                 return;
440         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
441         mz->on_tree = false;
442 }
443
444 static void
445 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
446                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
447                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
448 {
449         spin_lock(&mctz->lock);
450         __mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
451         spin_unlock(&mctz->lock);
452 }
453
454
455 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
456 {
457         unsigned long long excess;
458         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
459         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
460         int nid = page_to_nid(page);
461         int zid = page_zonenum(page);
462         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
463
464         /*
465          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
466          * because their event counter is not touched.
467          */
468         for (; mem; mem = parent_mem_cgroup(mem)) {
469                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
470                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mem->res);
471                 /*
472                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
473                  * mem is over its softlimit.
474                  */
475                 if (excess || mz->on_tree) {
476                         spin_lock(&mctz->lock);
477                         /* if on-tree, remove it */
478                         if (mz->on_tree)
479                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
480                         /*
481                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
482                          * If excess is 0, no tree ops.
483                          */
484                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mem, mz, mctz, excess);
485                         spin_unlock(&mctz->lock);
486                 }
487         }
488 }
489
490 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *mem)
491 {
492         int node, zone;
493         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
494         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
495
496         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE) {
497                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
498                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, node, zone);
499                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
500                         mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
501                 }
502         }
503 }
504
505 static struct mem_cgroup_per_zone *
506 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
507 {
508         struct rb_node *rightmost = NULL;
509         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
510
511 retry:
512         mz = NULL;
513         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
514         if (!rightmost)
515                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
516
517         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
518         /*
519          * Remove the node now but someone else can add it back,
520          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
521          * position in the tree.
522          */
523         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->mem, mz, mctz);
524         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->mem->res) ||
525                 !css_tryget(&mz->mem->css))
526                 goto retry;
527 done:
528         return mz;
529 }
530
531 static struct mem_cgroup_per_zone *
532 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
533 {
534         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
535
536         spin_lock(&mctz->lock);
537         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
538         spin_unlock(&mctz->lock);
539         return mz;
540 }
541
542 /*
543  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
544  *
545  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
546  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
547  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
548  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
549  *
550  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
551  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
552  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
553  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
554  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
555  *
556  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
557  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
558  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
559  * implemented.
560  */
561 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *mem,
562                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
563 {
564         long val = 0;
565         int cpu;
566
567         get_online_cpus();
568         for_each_online_cpu(cpu)
569                 val += per_cpu(mem->stat->count[idx], cpu);
570 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
571         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
572         val += mem->nocpu_base.count[idx];
573         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
574 #endif
575         put_online_cpus();
576         return val;
577 }
578
579 static long mem_cgroup_local_usage(struct mem_cgroup *mem)
580 {
581         long ret;
582
583         ret = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
584         ret += mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
585         return ret;
586 }
587
588 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *mem,
589                                          bool charge)
590 {
591         int val = (charge) ? 1 : -1;
592         this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT], val);
593 }
594
595 void mem_cgroup_pgfault(struct mem_cgroup *mem, int val)
596 {
597         this_cpu_add(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT], val);
598 }
599
600 void mem_cgroup_pgmajfault(struct mem_cgroup *mem, int val)
601 {
602         this_cpu_add(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT], val);
603 }
604
605 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *mem,
606                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
607 {
608         unsigned long val = 0;
609         int cpu;
610
611         for_each_online_cpu(cpu)
612                 val += per_cpu(mem->stat->events[idx], cpu);
613 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
614         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
615         val += mem->nocpu_base.events[idx];
616         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
617 #endif
618         return val;
619 }
620
621 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *mem,
622                                          bool file, int nr_pages)
623 {
624         preempt_disable();
625
626         if (file)
627                 __this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_pages);
628         else
629                 __this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_pages);
630
631         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
632         if (nr_pages > 0)
633                 __this_cpu_inc(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
634         else {
635                 __this_cpu_inc(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
636                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
637         }
638
639         __this_cpu_add(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT], nr_pages);
640
641         preempt_enable();
642 }
643
644 static unsigned long
645 mem_cgroup_get_zonestat_node(struct mem_cgroup *mem, int nid, enum lru_list idx)
646 {
647         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
648         u64 total = 0;
649         int zid;
650
651         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
652                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
653                 total += MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx);
654         }
655         return total;
656 }
657 static unsigned long mem_cgroup_get_local_zonestat(struct mem_cgroup *mem,
658                                         enum lru_list idx)
659 {
660         int nid;
661         u64 total = 0;
662
663         for_each_online_node(nid)
664                 total += mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, idx);
665         return total;
666 }
667
668 static bool __memcg_event_check(struct mem_cgroup *mem, int target)
669 {
670         unsigned long val, next;
671
672         val = this_cpu_read(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
673         next = this_cpu_read(mem->stat->targets[target]);
674         /* from time_after() in jiffies.h */
675         return ((long)next - (long)val < 0);
676 }
677
678 static void __mem_cgroup_target_update(struct mem_cgroup *mem, int target)
679 {
680         unsigned long val, next;
681
682         val = this_cpu_read(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
683
684         switch (target) {
685         case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
686                 next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
687                 break;
688         case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
689                 next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
690                 break;
691         default:
692                 return;
693         }
694
695         this_cpu_write(mem->stat->targets[target], next);
696 }
697
698 /*
699  * Check events in order.
700  *
701  */
702 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
703 {
704         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
705         if (unlikely(__memcg_event_check(mem, MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
706                 mem_cgroup_threshold(mem);
707                 __mem_cgroup_target_update(mem, MEM_CGROUP_TARGET_THRESH);
708                 if (unlikely(__memcg_event_check(mem,
709                         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT))){
710                         mem_cgroup_update_tree(mem, page);
711                         __mem_cgroup_target_update(mem,
712                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
713                 }
714         }
715 }
716
717 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
718 {
719         return container_of(cgroup_subsys_state(cont,
720                                 mem_cgroup_subsys_id), struct mem_cgroup,
721                                 css);
722 }
723
724 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
725 {
726         /*
727          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
728          * if it races with swapoff, page migration, etc.
729          * So this can be called with p == NULL.
730          */
731         if (unlikely(!p))
732                 return NULL;
733
734         return container_of(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id),
735                                 struct mem_cgroup, css);
736 }
737
738 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
739 {
740         struct mem_cgroup *mem = NULL;
741
742         if (!mm)
743                 return NULL;
744         /*
745          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
746          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
747          * pessimistic (rather than adding locks here).
748          */
749         rcu_read_lock();
750         do {
751                 mem = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
752                 if (unlikely(!mem))
753                         break;
754         } while (!css_tryget(&mem->css));
755         rcu_read_unlock();
756         return mem;
757 }
758
759 /* The caller has to guarantee "mem" exists before calling this */
760 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_start_loop(struct mem_cgroup *mem)
761 {
762         struct cgroup_subsys_state *css;
763         int found;
764
765         if (!mem) /* ROOT cgroup has the smallest ID */
766                 return root_mem_cgroup; /*css_put/get against root is ignored*/
767         if (!mem->use_hierarchy) {
768                 if (css_tryget(&mem->css))
769                         return mem;
770                 return NULL;
771         }
772         rcu_read_lock();
773         /*
774          * searching a memory cgroup which has the smallest ID under given
775          * ROOT cgroup. (ID >= 1)
776          */
777         css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, 1, &mem->css, &found);
778         if (css && css_tryget(css))
779                 mem = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
780         else
781                 mem = NULL;
782         rcu_read_unlock();
783         return mem;
784 }
785
786 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_next(struct mem_cgroup *iter,
787                                         struct mem_cgroup *root,
788                                         bool cond)
789 {
790         int nextid = css_id(&iter->css) + 1;
791         int found;
792         int hierarchy_used;
793         struct cgroup_subsys_state *css;
794
795         hierarchy_used = iter->use_hierarchy;
796
797         css_put(&iter->css);
798         /* If no ROOT, walk all, ignore hierarchy */
799         if (!cond || (root && !hierarchy_used))
800                 return NULL;
801
802         if (!root)
803                 root = root_mem_cgroup;
804
805         do {
806                 iter = NULL;
807                 rcu_read_lock();
808
809                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, nextid,
810                                 &root->css, &found);
811                 if (css && css_tryget(css))
812                         iter = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
813                 rcu_read_unlock();
814                 /* If css is NULL, no more cgroups will be found */
815                 nextid = found + 1;
816         } while (css && !iter);
817
818         return iter;
819 }
820 /*
821  * for_eacn_mem_cgroup_tree() for visiting all cgroup under tree. Please
822  * be careful that "break" loop is not allowed. We have reference count.
823  * Instead of that modify "cond" to be false and "continue" to exit the loop.
824  */
825 #define for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, root, cond) \
826         for (iter = mem_cgroup_start_loop(root);\
827              iter != NULL;\
828              iter = mem_cgroup_get_next(iter, root, cond))
829
830 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root) \
831         for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, root, true)
832
833 #define for_each_mem_cgroup_all(iter) \
834         for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, NULL, true)
835
836
837 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *mem)
838 {
839         return (mem == root_mem_cgroup);
840 }
841
842 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
843 {
844         struct mem_cgroup *mem;
845
846         if (!mm)
847                 return;
848
849         rcu_read_lock();
850         mem = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
851         if (unlikely(!mem))
852                 goto out;
853
854         switch (idx) {
855         case PGMAJFAULT:
856                 mem_cgroup_pgmajfault(mem, 1);
857                 break;
858         case PGFAULT:
859                 mem_cgroup_pgfault(mem, 1);
860                 break;
861         default:
862                 BUG();
863         }
864 out:
865         rcu_read_unlock();
866 }
867 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
868
869 /*
870  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
871  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
872  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
873  *
874  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
875  * 1. charge
876  * 2. moving account
877  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
878  * It is added to LRU before charge.
879  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
880  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
881  */
882
883 void mem_cgroup_del_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
884 {
885         struct page_cgroup *pc;
886         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
887
888         if (mem_cgroup_disabled())
889                 return;
890         pc = lookup_page_cgroup(page);
891         /* can happen while we handle swapcache. */
892         if (!TestClearPageCgroupAcctLRU(pc))
893                 return;
894         VM_BUG_ON(!pc->mem_cgroup);
895         /*
896          * We don't check PCG_USED bit. It's cleared when the "page" is finally
897          * removed from global LRU.
898          */
899         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
900         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
901         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) -= 1 << compound_order(page);
902         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
903                 return;
904         VM_BUG_ON(list_empty(&pc->lru));
905         list_del_init(&pc->lru);
906 }
907
908 void mem_cgroup_del_lru(struct page *page)
909 {
910         mem_cgroup_del_lru_list(page, page_lru(page));
911 }
912
913 /*
914  * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
915  * reclaim.  If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
916  * inactive list.
917  */
918 void mem_cgroup_rotate_reclaimable_page(struct page *page)
919 {
920         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
921         struct page_cgroup *pc;
922         enum lru_list lru = page_lru(page);
923
924         if (mem_cgroup_disabled())
925                 return;
926
927         pc = lookup_page_cgroup(page);
928         /* unused or root page is not rotated. */
929         if (!PageCgroupUsed(pc))
930                 return;
931         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
932         smp_rmb();
933         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
934                 return;
935         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
936         list_move_tail(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
937 }
938
939 void mem_cgroup_rotate_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
940 {
941         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
942         struct page_cgroup *pc;
943
944         if (mem_cgroup_disabled())
945                 return;
946
947         pc = lookup_page_cgroup(page);
948         /* unused or root page is not rotated. */
949         if (!PageCgroupUsed(pc))
950                 return;
951         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
952         smp_rmb();
953         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
954                 return;
955         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
956         list_move(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
957 }
958
959 void mem_cgroup_add_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
960 {
961         struct page_cgroup *pc;
962         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
963
964         if (mem_cgroup_disabled())
965                 return;
966         pc = lookup_page_cgroup(page);
967         VM_BUG_ON(PageCgroupAcctLRU(pc));
968         if (!PageCgroupUsed(pc))
969                 return;
970         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
971         smp_rmb();
972         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
973         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
974         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) += 1 << compound_order(page);
975         SetPageCgroupAcctLRU(pc);
976         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
977                 return;
978         list_add(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
979 }
980
981 /*
982  * At handling SwapCache and other FUSE stuff, pc->mem_cgroup may be changed
983  * while it's linked to lru because the page may be reused after it's fully
984  * uncharged. To handle that, unlink page_cgroup from LRU when charge it again.
985  * It's done under lock_page and expected that zone->lru_lock isnever held.
986  */
987 static void mem_cgroup_lru_del_before_commit(struct page *page)
988 {
989         unsigned long flags;
990         struct zone *zone = page_zone(page);
991         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
992
993         /*
994          * Doing this check without taking ->lru_lock seems wrong but this
995          * is safe. Because if page_cgroup's USED bit is unset, the page
996          * will not be added to any memcg's LRU. If page_cgroup's USED bit is
997          * set, the commit after this will fail, anyway.
998          * This all charge/uncharge is done under some mutual execustion.
999          * So, we don't need to taking care of changes in USED bit.
1000          */
1001         if (likely(!PageLRU(page)))
1002                 return;
1003
1004         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
1005         /*
1006          * Forget old LRU when this page_cgroup is *not* used. This Used bit
1007          * is guarded by lock_page() because the page is SwapCache.
1008          */
1009         if (!PageCgroupUsed(pc))
1010                 mem_cgroup_del_lru_list(page, page_lru(page));
1011         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
1012 }
1013
1014 static void mem_cgroup_lru_add_after_commit(struct page *page)
1015 {
1016         unsigned long flags;
1017         struct zone *zone = page_zone(page);
1018         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1019
1020         /* taking care of that the page is added to LRU while we commit it */
1021         if (likely(!PageLRU(page)))
1022                 return;
1023         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
1024         /* link when the page is linked to LRU but page_cgroup isn't */
1025         if (PageLRU(page) && !PageCgroupAcctLRU(pc))
1026                 mem_cgroup_add_lru_list(page, page_lru(page));
1027         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
1028 }
1029
1030
1031 void mem_cgroup_move_lists(struct page *page,
1032                            enum lru_list from, enum lru_list to)
1033 {
1034         if (mem_cgroup_disabled())
1035                 return;
1036         mem_cgroup_del_lru_list(page, from);
1037         mem_cgroup_add_lru_list(page, to);
1038 }
1039
1040 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *mem)
1041 {
1042         int ret;
1043         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1044         struct task_struct *p;
1045
1046         p = find_lock_task_mm(task);
1047         if (!p)
1048                 return 0;
1049         curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1050         task_unlock(p);
1051         if (!curr)
1052                 return 0;
1053         /*
1054          * We should check use_hierarchy of "mem" not "curr". Because checking
1055          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1056          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "mem" in *cgroup*
1057          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "mem").
1058          */
1059         if (mem->use_hierarchy)
1060                 ret = css_is_ancestor(&curr->css, &mem->css);
1061         else
1062                 ret = (curr == mem);
1063         css_put(&curr->css);
1064         return ret;
1065 }
1066
1067 static int calc_inactive_ratio(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *present_pages)
1068 {
1069         unsigned long active;
1070         unsigned long inactive;
1071         unsigned long gb;
1072         unsigned long inactive_ratio;
1073
1074         inactive = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_INACTIVE_ANON);
1075         active = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_ACTIVE_ANON);
1076
1077         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1078         if (gb)
1079                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1080         else
1081                 inactive_ratio = 1;
1082
1083         if (present_pages) {
1084                 present_pages[0] = inactive;
1085                 present_pages[1] = active;
1086         }
1087
1088         return inactive_ratio;
1089 }
1090
1091 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct mem_cgroup *memcg)
1092 {
1093         unsigned long active;
1094         unsigned long inactive;
1095         unsigned long present_pages[2];
1096         unsigned long inactive_ratio;
1097
1098         inactive_ratio = calc_inactive_ratio(memcg, present_pages);
1099
1100         inactive = present_pages[0];
1101         active = present_pages[1];
1102
1103         if (inactive * inactive_ratio < active)
1104                 return 1;
1105
1106         return 0;
1107 }
1108
1109 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct mem_cgroup *memcg)
1110 {
1111         unsigned long active;
1112         unsigned long inactive;
1113
1114         inactive = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_INACTIVE_FILE);
1115         active = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_ACTIVE_FILE);
1116
1117         return (active > inactive);
1118 }
1119
1120 unsigned long mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1121                                                 struct zone *zone,
1122                                                 enum lru_list lru)
1123 {
1124         int nid = zone_to_nid(zone);
1125         int zid = zone_idx(zone);
1126         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
1127
1128         return MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
1129 }
1130
1131 #ifdef CONFIG_NUMA
1132 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_file_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1133                                                         int nid)
1134 {
1135         unsigned long ret;
1136
1137         ret = mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_INACTIVE_FILE) +
1138                 mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_ACTIVE_FILE);
1139
1140         return ret;
1141 }
1142
1143 static unsigned long mem_cgroup_nr_file_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1144 {
1145         u64 total = 0;
1146         int nid;
1147
1148         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1149                 total += mem_cgroup_node_nr_file_lru_pages(memcg, nid);
1150
1151         return total;
1152 }
1153
1154 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_anon_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1155                                                         int nid)
1156 {
1157         unsigned long ret;
1158
1159         ret = mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_INACTIVE_ANON) +
1160                 mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_ACTIVE_ANON);
1161
1162         return ret;
1163 }
1164
1165 static unsigned long mem_cgroup_nr_anon_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1166 {
1167         u64 total = 0;
1168         int nid;
1169
1170         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1171                 total += mem_cgroup_node_nr_anon_lru_pages(memcg, nid);
1172
1173         return total;
1174 }
1175
1176 static unsigned long
1177 mem_cgroup_node_nr_unevictable_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid)
1178 {
1179         return mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_UNEVICTABLE);
1180 }
1181
1182 static unsigned long
1183 mem_cgroup_nr_unevictable_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1184 {
1185         u64 total = 0;
1186         int nid;
1187
1188         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1189                 total += mem_cgroup_node_nr_unevictable_lru_pages(memcg, nid);
1190
1191         return total;
1192 }
1193
1194 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1195                                                         int nid)
1196 {
1197         enum lru_list l;
1198         u64 total = 0;
1199
1200         for_each_lru(l)
1201                 total += mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, l);
1202
1203         return total;
1204 }
1205
1206 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1207 {
1208         u64 total = 0;
1209         int nid;
1210
1211         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1212                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid);
1213
1214         return total;
1215 }
1216 #endif /* CONFIG_NUMA */
1217
1218 struct zone_reclaim_stat *mem_cgroup_get_reclaim_stat(struct mem_cgroup *memcg,
1219                                                       struct zone *zone)
1220 {
1221         int nid = zone_to_nid(zone);
1222         int zid = zone_idx(zone);
1223         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
1224
1225         return &mz->reclaim_stat;
1226 }
1227
1228 struct zone_reclaim_stat *
1229 mem_cgroup_get_reclaim_stat_from_page(struct page *page)
1230 {
1231         struct page_cgroup *pc;
1232         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1233
1234         if (mem_cgroup_disabled())
1235                 return NULL;
1236
1237         pc = lookup_page_cgroup(page);
1238         if (!PageCgroupUsed(pc))
1239                 return NULL;
1240         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
1241         smp_rmb();
1242         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
1243         return &mz->reclaim_stat;
1244 }
1245
1246 unsigned long mem_cgroup_isolate_pages(unsigned long nr_to_scan,
1247                                         struct list_head *dst,
1248                                         unsigned long *scanned, int order,
1249                                         int mode, struct zone *z,
1250                                         struct mem_cgroup *mem_cont,
1251                                         int active, int file)
1252 {
1253         unsigned long nr_taken = 0;
1254         struct page *page;
1255         unsigned long scan;
1256         LIST_HEAD(pc_list);
1257         struct list_head *src;
1258         struct page_cgroup *pc, *tmp;
1259         int nid = zone_to_nid(z);
1260         int zid = zone_idx(z);
1261         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1262         int lru = LRU_FILE * file + active;
1263         int ret;
1264
1265         BUG_ON(!mem_cont);
1266         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem_cont, nid, zid);
1267         src = &mz->lists[lru];
1268
1269         scan = 0;
1270         list_for_each_entry_safe_reverse(pc, tmp, src, lru) {
1271                 if (scan >= nr_to_scan)
1272                         break;
1273
1274                 if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
1275                         continue;
1276
1277                 page = lookup_cgroup_page(pc);
1278
1279                 if (unlikely(!PageLRU(page)))
1280                         continue;
1281
1282                 scan++;
1283                 ret = __isolate_lru_page(page, mode, file);
1284                 switch (ret) {
1285                 case 0:
1286                         list_move(&page->lru, dst);
1287                         mem_cgroup_del_lru(page);
1288                         nr_taken += hpage_nr_pages(page);
1289                         break;
1290                 case -EBUSY:
1291                         /* we don't affect global LRU but rotate in our LRU */
1292                         mem_cgroup_rotate_lru_list(page, page_lru(page));
1293                         break;
1294                 default:
1295                         break;
1296                 }
1297         }
1298
1299         *scanned = scan;
1300
1301         trace_mm_vmscan_memcg_isolate(0, nr_to_scan, scan, nr_taken,
1302                                       0, 0, 0, mode);
1303
1304         return nr_taken;
1305 }
1306
1307 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1308         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1309
1310 /**
1311  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1312  * @mem: the memory cgroup
1313  *
1314  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1315  * pages.
1316  */
1317 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *mem)
1318 {
1319         unsigned long long margin;
1320
1321         margin = res_counter_margin(&mem->res);
1322         if (do_swap_account)
1323                 margin = min(margin, res_counter_margin(&mem->memsw));
1324         return margin >> PAGE_SHIFT;
1325 }
1326
1327 static unsigned int get_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1328 {
1329         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1330
1331         /* root ? */
1332         if (cgrp->parent == NULL)
1333                 return vm_swappiness;
1334
1335         return memcg->swappiness;
1336 }
1337
1338 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *mem)
1339 {
1340         int cpu;
1341
1342         get_online_cpus();
1343         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
1344         for_each_online_cpu(cpu)
1345                 per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) += 1;
1346         mem->nocpu_base.count[MEM_CGROUP_ON_MOVE] += 1;
1347         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
1348         put_online_cpus();
1349
1350         synchronize_rcu();
1351 }
1352
1353 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *mem)
1354 {
1355         int cpu;
1356
1357         if (!mem)
1358                 return;
1359         get_online_cpus();
1360         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
1361         for_each_online_cpu(cpu)
1362                 per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) -= 1;
1363         mem->nocpu_base.count[MEM_CGROUP_ON_MOVE] -= 1;
1364         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
1365         put_online_cpus();
1366 }
1367 /*
1368  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1369  *
1370  * mem_cgroup_stealed() - checking a cgroup is mc.from or not. This is used
1371  *                        for avoiding race in accounting. If true,
1372  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1373  *
1374  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1375  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1376  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1377  */
1378
1379 static bool mem_cgroup_stealed(struct mem_cgroup *mem)
1380 {
1381         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1382         return this_cpu_read(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE]) > 0;
1383 }
1384
1385 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *mem)
1386 {
1387         struct mem_cgroup *from;
1388         struct mem_cgroup *to;
1389         bool ret = false;
1390         /*
1391          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1392          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1393          */
1394         spin_lock(&mc.lock);
1395         from = mc.from;
1396         to = mc.to;
1397         if (!from)
1398                 goto unlock;
1399         if (from == mem || to == mem
1400             || (mem->use_hierarchy && css_is_ancestor(&from->css, &mem->css))
1401             || (mem->use_hierarchy && css_is_ancestor(&to->css, &mem->css)))
1402                 ret = true;
1403 unlock:
1404         spin_unlock(&mc.lock);
1405         return ret;
1406 }
1407
1408 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *mem)
1409 {
1410         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1411                 if (mem_cgroup_under_move(mem)) {
1412                         DEFINE_WAIT(wait);
1413                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1414                         /* moving charge context might have finished. */
1415                         if (mc.moving_task)
1416                                 schedule();
1417                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1418                         return true;
1419                 }
1420         }
1421         return false;
1422 }
1423
1424 /**
1425  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1426  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1427  * @p: Task that is going to be killed
1428  *
1429  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1430  * enabled
1431  */
1432 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1433 {
1434         struct cgroup *task_cgrp;
1435         struct cgroup *mem_cgrp;
1436         /*
1437          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1438          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1439          * If this assumption is broken, revisit this code.
1440          */
1441         static char memcg_name[PATH_MAX];
1442         int ret;
1443
1444         if (!memcg || !p)
1445                 return;
1446
1447
1448         rcu_read_lock();
1449
1450         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1451         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1452
1453         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1454         if (ret < 0) {
1455                 /*
1456                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1457                  * But we'll still print out the usage information
1458                  */
1459                 rcu_read_unlock();
1460                 goto done;
1461         }
1462         rcu_read_unlock();
1463
1464         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1465
1466         rcu_read_lock();
1467         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1468         if (ret < 0) {
1469                 rcu_read_unlock();
1470                 goto done;
1471         }
1472         rcu_read_unlock();
1473
1474         /*
1475          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1476          */
1477         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1478 done:
1479
1480         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1481                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1482                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1483                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1484         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1485                 "failcnt %llu\n",
1486                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1487                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1488                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1489 }
1490
1491 /*
1492  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1493  * 1(self count) if no children.
1494  */
1495 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *mem)
1496 {
1497         int num = 0;
1498         struct mem_cgroup *iter;
1499
1500         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
1501                 num++;
1502         return num;
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1507  */
1508 u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1509 {
1510         u64 limit;
1511         u64 memsw;
1512
1513         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1514         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1515
1516         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1517         /*
1518          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1519          * to this memcg, return that limit.
1520          */
1521         return min(limit, memsw);
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Visit the first child (need not be the first child as per the ordering
1526  * of the cgroup list, since we track last_scanned_child) of @mem and use
1527  * that to reclaim free pages from.
1528  */
1529 static struct mem_cgroup *
1530 mem_cgroup_select_victim(struct mem_cgroup *root_mem)
1531 {
1532         struct mem_cgroup *ret = NULL;
1533         struct cgroup_subsys_state *css;
1534         int nextid, found;
1535
1536         if (!root_mem->use_hierarchy) {
1537                 css_get(&root_mem->css);
1538                 ret = root_mem;
1539         }
1540
1541         while (!ret) {
1542                 rcu_read_lock();
1543                 nextid = root_mem->last_scanned_child + 1;
1544                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, nextid, &root_mem->css,
1545                                    &found);
1546                 if (css && css_tryget(css))
1547                         ret = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
1548
1549                 rcu_read_unlock();
1550                 /* Updates scanning parameter */
1551                 if (!css) {
1552                         /* this means start scan from ID:1 */
1553                         root_mem->last_scanned_child = 0;
1554                 } else
1555                         root_mem->last_scanned_child = found;
1556         }
1557
1558         return ret;
1559 }
1560
1561 #if MAX_NUMNODES > 1
1562
1563 /*
1564  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1565  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1566  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1567  *
1568  */
1569 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *mem)
1570 {
1571         int nid;
1572
1573         if (time_after(mem->next_scan_node_update, jiffies))
1574                 return;
1575
1576         mem->next_scan_node_update = jiffies + 10*HZ;
1577         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1578         mem->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1579
1580         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1581
1582                 if (mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, LRU_INACTIVE_FILE) ||
1583                     mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, LRU_ACTIVE_FILE))
1584                         continue;
1585
1586                 if (total_swap_pages &&
1587                     (mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, LRU_INACTIVE_ANON) ||
1588                      mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, LRU_ACTIVE_ANON)))
1589                         continue;
1590                 node_clear(nid, mem->scan_nodes);
1591         }
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1596  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1597  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1598  *
1599  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1600  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1601  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1602  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1603  *
1604  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1605  */
1606 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *mem)
1607 {
1608         int node;
1609
1610         mem_cgroup_may_update_nodemask(mem);
1611         node = mem->last_scanned_node;
1612
1613         node = next_node(node, mem->scan_nodes);
1614         if (node == MAX_NUMNODES)
1615                 node = first_node(mem->scan_nodes);
1616         /*
1617          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1618          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1619          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1620          * we use curret node.
1621          */
1622         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1623                 node = numa_node_id();
1624
1625         mem->last_scanned_node = node;
1626         return node;
1627 }
1628
1629 #else
1630 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *mem)
1631 {
1632         return 0;
1633 }
1634 #endif
1635
1636 /*
1637  * Scan the hierarchy if needed to reclaim memory. We remember the last child
1638  * we reclaimed from, so that we don't end up penalizing one child extensively
1639  * based on its position in the children list.
1640  *
1641  * root_mem is the original ancestor that we've been reclaim from.
1642  *
1643  * We give up and return to the caller when we visit root_mem twice.
1644  * (other groups can be removed while we're walking....)
1645  *
1646  * If shrink==true, for avoiding to free too much, this returns immedieately.
1647  */
1648 static int mem_cgroup_hierarchical_reclaim(struct mem_cgroup *root_mem,
1649                                                 struct zone *zone,
1650                                                 gfp_t gfp_mask,
1651                                                 unsigned long reclaim_options,
1652                                                 unsigned long *total_scanned)
1653 {
1654         struct mem_cgroup *victim;
1655         int ret, total = 0;
1656         int loop = 0;
1657         bool noswap = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
1658         bool shrink = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK;
1659         bool check_soft = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT;
1660         unsigned long excess;
1661         unsigned long nr_scanned;
1662
1663         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_mem->res) >> PAGE_SHIFT;
1664
1665         /* If memsw_is_minimum==1, swap-out is of-no-use. */
1666         if (!check_soft && root_mem->memsw_is_minimum)
1667                 noswap = true;
1668
1669         while (1) {
1670                 victim = mem_cgroup_select_victim(root_mem);
1671                 if (victim == root_mem) {
1672                         loop++;
1673                         if (loop >= 1)
1674                                 drain_all_stock_async();
1675                         if (loop >= 2) {
1676                                 /*
1677                                  * If we have not been able to reclaim
1678                                  * anything, it might because there are
1679                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1680                                  */
1681                                 if (!check_soft || !total) {
1682                                         css_put(&victim->css);
1683                                         break;
1684                                 }
1685                                 /*
1686                                  * We want to do more targeted reclaim.
1687                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1688                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1689                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1690                                  */
1691                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1692                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS)) {
1693                                         css_put(&victim->css);
1694                                         break;
1695                                 }
1696                         }
1697                 }
1698                 if (!mem_cgroup_local_usage(victim)) {
1699                         /* this cgroup's local usage == 0 */
1700                         css_put(&victim->css);
1701                         continue;
1702                 }
1703                 /* we use swappiness of local cgroup */
1704                 if (check_soft) {
1705                         ret = mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask,
1706                                 noswap, get_swappiness(victim), zone,
1707                                 &nr_scanned);
1708                         *total_scanned += nr_scanned;
1709                 } else
1710                         ret = try_to_free_mem_cgroup_pages(victim, gfp_mask,
1711                                                 noswap, get_swappiness(victim));
1712                 css_put(&victim->css);
1713                 /*
1714                  * At shrinking usage, we can't check we should stop here or
1715                  * reclaim more. It's depends on callers. last_scanned_child
1716                  * will work enough for keeping fairness under tree.
1717                  */
1718                 if (shrink)
1719                         return ret;
1720                 total += ret;
1721                 if (check_soft) {
1722                         if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_mem->res))
1723                                 return total;
1724                 } else if (mem_cgroup_margin(root_mem))
1725                         return total;
1726         }
1727         return total;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1732  * If someone is running, return false.
1733  */
1734 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *mem)
1735 {
1736         int x, lock_count = 0;
1737         struct mem_cgroup *iter;
1738
1739         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem) {
1740                 x = atomic_inc_return(&iter->oom_lock);
1741                 lock_count = max(x, lock_count);
1742         }
1743
1744         if (lock_count == 1)
1745                 return true;
1746         return false;
1747 }
1748
1749 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *mem)
1750 {
1751         struct mem_cgroup *iter;
1752
1753         /*
1754          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1755          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1756          * atomic_add_unless() here.
1757          */
1758         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
1759                 atomic_add_unless(&iter->oom_lock, -1, 0);
1760         return 0;
1761 }
1762
1763
1764 static DEFINE_MUTEX(memcg_oom_mutex);
1765 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1766
1767 struct oom_wait_info {
1768         struct mem_cgroup *mem;
1769         wait_queue_t    wait;
1770 };
1771
1772 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1773         unsigned mode, int sync, void *arg)
1774 {
1775         struct mem_cgroup *wake_mem = (struct mem_cgroup *)arg;
1776         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1777
1778         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1779
1780         if (oom_wait_info->mem == wake_mem)
1781                 goto wakeup;
1782         /* if no hierarchy, no match */
1783         if (!oom_wait_info->mem->use_hierarchy || !wake_mem->use_hierarchy)
1784                 return 0;
1785         /*
1786          * Both of oom_wait_info->mem and wake_mem are stable under us.
1787          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1788          */
1789         if (!css_is_ancestor(&oom_wait_info->mem->css, &wake_mem->css) &&
1790             !css_is_ancestor(&wake_mem->css, &oom_wait_info->mem->css))
1791                 return 0;
1792
1793 wakeup:
1794         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1795 }
1796
1797 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *mem)
1798 {
1799         /* for filtering, pass "mem" as argument. */
1800         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, mem);
1801 }
1802
1803 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *mem)
1804 {
1805         if (mem && atomic_read(&mem->oom_lock))
1806                 memcg_wakeup_oom(mem);
1807 }
1808
1809 /*
1810  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1811  */
1812 bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *mem, gfp_t mask)
1813 {
1814         struct oom_wait_info owait;
1815         bool locked, need_to_kill;
1816
1817         owait.mem = mem;
1818         owait.wait.flags = 0;
1819         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1820         owait.wait.private = current;
1821         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1822         need_to_kill = true;
1823         /* At first, try to OOM lock hierarchy under mem.*/
1824         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
1825         locked = mem_cgroup_oom_lock(mem);
1826         /*
1827          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1828          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1829          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1830          */
1831         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1832         if (!locked || mem->oom_kill_disable)
1833                 need_to_kill = false;
1834         if (locked)
1835                 mem_cgroup_oom_notify(mem);
1836         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
1837
1838         if (need_to_kill) {
1839                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1840                 mem_cgroup_out_of_memory(mem, mask);
1841         } else {
1842                 schedule();
1843                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1844         }
1845         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
1846         mem_cgroup_oom_unlock(mem);
1847         memcg_wakeup_oom(mem);
1848         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
1849
1850         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1851                 return false;
1852         /* Give chance to dying process */
1853         schedule_timeout(1);
1854         return true;
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1859  * generalized to update other statistics as well.
1860  *
1861  * Notes: Race condition
1862  *
1863  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1864  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1865  * to do so _always_.
1866  *
1867  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1868  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1869  * are no race with "charge".
1870  *
1871  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1872  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1873  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1874  * by flags.
1875  *
1876  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1877  * small, we check MEM_CGROUP_ON_MOVE percpu value and detect there are
1878  * possibility of race condition. If there is, we take a lock.
1879  */
1880
1881 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1882                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1883 {
1884         struct mem_cgroup *mem;
1885         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1886         bool need_unlock = false;
1887         unsigned long uninitialized_var(flags);
1888
1889         if (unlikely(!pc))
1890                 return;
1891
1892         rcu_read_lock();
1893         mem = pc->mem_cgroup;
1894         if (unlikely(!mem || !PageCgroupUsed(pc)))
1895                 goto out;
1896         /* pc->mem_cgroup is unstable ? */
1897         if (unlikely(mem_cgroup_stealed(mem)) || PageTransHuge(page)) {
1898                 /* take a lock against to access pc->mem_cgroup */
1899                 move_lock_page_cgroup(pc, &flags);
1900                 need_unlock = true;
1901                 mem = pc->mem_cgroup;
1902                 if (!mem || !PageCgroupUsed(pc))
1903                         goto out;
1904         }
1905
1906         switch (idx) {
1907         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
1908                 if (val > 0)
1909                         SetPageCgroupFileMapped(pc);
1910                 else if (!page_mapped(page))
1911                         ClearPageCgroupFileMapped(pc);
1912                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
1913                 break;
1914         default:
1915                 BUG();
1916         }
1917
1918         this_cpu_add(mem->stat->count[idx], val);
1919
1920 out:
1921         if (unlikely(need_unlock))
1922                 move_unlock_page_cgroup(pc, &flags);
1923         rcu_read_unlock();
1924         return;
1925 }
1926 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_update_page_stat);
1927
1928 /*
1929  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1930  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1931  */
1932 #define CHARGE_BATCH    32U
1933 struct memcg_stock_pcp {
1934         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1935         unsigned int nr_pages;
1936         struct work_struct work;
1937 };
1938 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1939 static atomic_t memcg_drain_count;
1940
1941 /*
1942  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
1943  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
1944  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
1945  * refilled.
1946  */
1947 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *mem)
1948 {
1949         struct memcg_stock_pcp *stock;
1950         bool ret = true;
1951
1952         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1953         if (mem == stock->cached && stock->nr_pages)
1954                 stock->nr_pages--;
1955         else /* need to call res_counter_charge */
1956                 ret = false;
1957         put_cpu_var(memcg_stock);
1958         return ret;
1959 }
1960
1961 /*
1962  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
1963  */
1964 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1965 {
1966         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1967
1968         if (stock->nr_pages) {
1969                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
1970
1971                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
1972                 if (do_swap_account)
1973                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
1974                 stock->nr_pages = 0;
1975         }
1976         stock->cached = NULL;
1977 }
1978
1979 /*
1980  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1981  * a thread which is pinned to local cpu.
1982  */
1983 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1984 {
1985         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
1986         drain_stock(stock);
1987 }
1988
1989 /*
1990  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
1991  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1992  */
1993 static void refill_stock(struct mem_cgroup *mem, unsigned int nr_pages)
1994 {
1995         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1996
1997         if (stock->cached != mem) { /* reset if necessary */
1998                 drain_stock(stock);
1999                 stock->cached = mem;
2000         }
2001         stock->nr_pages += nr_pages;
2002         put_cpu_var(memcg_stock);
2003 }
2004
2005 /*
2006  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2007  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2008  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2009  * it.
2010  */
2011 static void drain_all_stock_async(void)
2012 {
2013         int cpu;
2014         /* This function is for scheduling "drain" in asynchronous way.
2015          * The result of "drain" is not directly handled by callers. Then,
2016          * if someone is calling drain, we don't have to call drain more.
2017          * Anyway, WORK_STRUCT_PENDING check in queue_work_on() will catch if
2018          * there is a race. We just do loose check here.
2019          */
2020         if (atomic_read(&memcg_drain_count))
2021                 return;
2022         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2023         atomic_inc(&memcg_drain_count);
2024         get_online_cpus();
2025         for_each_online_cpu(cpu) {
2026                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2027                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2028         }
2029         put_online_cpus();
2030         atomic_dec(&memcg_drain_count);
2031         /* We don't wait for flush_work */
2032 }
2033
2034 /* This is a synchronous drain interface. */
2035 static void drain_all_stock_sync(void)
2036 {
2037         /* called when force_empty is called */
2038         atomic_inc(&memcg_drain_count);
2039         schedule_on_each_cpu(drain_local_stock);
2040         atomic_dec(&memcg_drain_count);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2045  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2046  */
2047 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *mem, int cpu)
2048 {
2049         int i;
2050
2051         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
2052         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_DATA; i++) {
2053                 long x = per_cpu(mem->stat->count[i], cpu);
2054
2055                 per_cpu(mem->stat->count[i], cpu) = 0;
2056                 mem->nocpu_base.count[i] += x;
2057         }
2058         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2059                 unsigned long x = per_cpu(mem->stat->events[i], cpu);
2060
2061                 per_cpu(mem->stat->events[i], cpu) = 0;
2062                 mem->nocpu_base.events[i] += x;
2063         }
2064         /* need to clear ON_MOVE value, works as a kind of lock. */
2065         per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) = 0;
2066         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
2067 }
2068
2069 static void synchronize_mem_cgroup_on_move(struct mem_cgroup *mem, int cpu)
2070 {
2071         int idx = MEM_CGROUP_ON_MOVE;
2072
2073         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
2074         per_cpu(mem->stat->count[idx], cpu) = mem->nocpu_base.count[idx];
2075         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
2076 }
2077
2078 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2079                                         unsigned long action,
2080                                         void *hcpu)
2081 {
2082         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2083         struct memcg_stock_pcp *stock;
2084         struct mem_cgroup *iter;
2085
2086         if ((action == CPU_ONLINE)) {
2087                 for_each_mem_cgroup_all(iter)
2088                         synchronize_mem_cgroup_on_move(iter, cpu);
2089                 return NOTIFY_OK;
2090         }
2091
2092         if ((action != CPU_DEAD) || action != CPU_DEAD_FROZEN)
2093                 return NOTIFY_OK;
2094
2095         for_each_mem_cgroup_all(iter)
2096                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2097
2098         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2099         drain_stock(stock);
2100         return NOTIFY_OK;
2101 }
2102
2103
2104 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2105 enum {
2106         CHARGE_OK,              /* success */
2107         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2108         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2109         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2110         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2111 };
2112
2113 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *mem, gfp_t gfp_mask,
2114                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2115 {
2116         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2117         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2118         struct res_counter *fail_res;
2119         unsigned long flags = 0;
2120         int ret;
2121
2122         ret = res_counter_charge(&mem->res, csize, &fail_res);
2123
2124         if (likely(!ret)) {
2125                 if (!do_swap_account)
2126                         return CHARGE_OK;
2127                 ret = res_counter_charge(&mem->memsw, csize, &fail_res);
2128                 if (likely(!ret))
2129                         return CHARGE_OK;
2130
2131                 res_counter_uncharge(&mem->res, csize);
2132                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2133                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2134         } else
2135                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2136         /*
2137          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2138          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2139          *
2140          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2141          * single page instead.
2142          */
2143         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2144                 return CHARGE_RETRY;
2145
2146         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2147                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2148
2149         ret = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(mem_over_limit, NULL,
2150                                               gfp_mask, flags, NULL);
2151         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2152                 return CHARGE_RETRY;
2153         /*
2154          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2155          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2156          * before killing the task.
2157          *
2158          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2159          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2160          * to regular pages anyway in case of failure.
2161          */
2162         if (nr_pages == 1 && ret)
2163                 return CHARGE_RETRY;
2164
2165         /*
2166          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2167          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2168          */
2169         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2170                 return CHARGE_RETRY;
2171
2172         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2173         if (!oom_check)
2174                 return CHARGE_NOMEM;
2175         /* check OOM */
2176         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask))
2177                 return CHARGE_OOM_DIE;
2178
2179         return CHARGE_RETRY;
2180 }
2181
2182 /*
2183  * Unlike exported interface, "oom" parameter is added. if oom==true,
2184  * oom-killer can be invoked.
2185  */
2186 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2187                                    gfp_t gfp_mask,
2188                                    unsigned int nr_pages,
2189                                    struct mem_cgroup **memcg,
2190                                    bool oom)
2191 {
2192         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2193         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2194         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2195         int ret;
2196
2197         /*
2198          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2199          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2200          * MEMDIE process.
2201          */
2202         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2203                      || fatal_signal_pending(current)))
2204                 goto bypass;
2205
2206         /*
2207          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2208          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2209          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2210          * set, if so charge the init_mm (happens for pagecache usage).
2211          */
2212         if (!*memcg && !mm)
2213                 goto bypass;
2214 again:
2215         if (*memcg) { /* css should be a valid one */
2216                 mem = *memcg;
2217                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&mem->css));
2218                 if (mem_cgroup_is_root(mem))
2219                         goto done;
2220                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(mem))
2221                         goto done;
2222                 css_get(&mem->css);
2223         } else {
2224                 struct task_struct *p;
2225
2226                 rcu_read_lock();
2227                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2228                 /*
2229                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2230                  * In that case, "mem" can point to root or p can be NULL with
2231                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2232                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2233                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2234                  * small race, here.
2235                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2236                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2237                  */
2238                 mem = mem_cgroup_from_task(p);
2239                 if (!mem || mem_cgroup_is_root(mem)) {
2240                         rcu_read_unlock();
2241                         goto done;
2242                 }
2243                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(mem)) {
2244                         /*
2245                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2246                          * But considering how consume_stok works, it's not
2247                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2248                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2249                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2250                          * calling consume_stock().
2251                          */
2252                         rcu_read_unlock();
2253                         goto done;
2254                 }
2255                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2256                 if (!css_tryget(&mem->css)) {
2257                         rcu_read_unlock();
2258                         goto again;
2259                 }
2260                 rcu_read_unlock();
2261         }
2262
2263         do {
2264                 bool oom_check;
2265
2266                 /* If killed, bypass charge */
2267                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2268                         css_put(&mem->css);
2269                         goto bypass;
2270                 }
2271
2272                 oom_check = false;
2273                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2274                         oom_check = true;
2275                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2276                 }
2277
2278                 ret = mem_cgroup_do_charge(mem, gfp_mask, batch, oom_check);
2279                 switch (ret) {
2280                 case CHARGE_OK:
2281                         break;
2282                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2283                         batch = nr_pages;
2284                         css_put(&mem->css);
2285                         mem = NULL;
2286                         goto again;
2287                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2288                         css_put(&mem->css);
2289                         goto nomem;
2290                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2291                         if (!oom) {
2292                                 css_put(&mem->css);
2293                                 goto nomem;
2294                         }
2295                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2296                         nr_oom_retries--;
2297                         break;
2298                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2299                         css_put(&mem->css);
2300                         goto bypass;
2301                 }
2302         } while (ret != CHARGE_OK);
2303
2304         if (batch > nr_pages)
2305                 refill_stock(mem, batch - nr_pages);
2306         css_put(&mem->css);
2307 done:
2308         *memcg = mem;
2309         return 0;
2310 nomem:
2311         *memcg = NULL;
2312         return -ENOMEM;
2313 bypass:
2314         *memcg = NULL;
2315         return 0;
2316 }
2317
2318 /*
2319  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2320  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2321  * gotten by try_charge().
2322  */
2323 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *mem,
2324                                        unsigned int nr_pages)
2325 {
2326         if (!mem_cgroup_is_root(mem)) {
2327                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2328
2329                 res_counter_uncharge(&mem->res, bytes);
2330                 if (do_swap_account)
2331                         res_counter_uncharge(&mem->memsw, bytes);
2332         }
2333 }
2334
2335 /*
2336  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2337  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2338  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2339  * memcg.)
2340  */
2341 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2342 {
2343         struct cgroup_subsys_state *css;
2344
2345         /* ID 0 is unused ID */
2346         if (!id)
2347                 return NULL;
2348         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2349         if (!css)
2350                 return NULL;
2351         return container_of(css, struct mem_cgroup, css);
2352 }
2353
2354 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2355 {
2356         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2357         struct page_cgroup *pc;
2358         unsigned short id;
2359         swp_entry_t ent;
2360
2361         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2362
2363         pc = lookup_page_cgroup(page);
2364         lock_page_cgroup(pc);
2365         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2366                 mem = pc->mem_cgroup;
2367                 if (mem && !css_tryget(&mem->css))
2368                         mem = NULL;
2369         } else if (PageSwapCache(page)) {
2370                 ent.val = page_private(page);
2371                 id = lookup_swap_cgroup(ent);
2372                 rcu_read_lock();
2373                 mem = mem_cgroup_lookup(id);
2374                 if (mem && !css_tryget(&mem->css))
2375                         mem = NULL;
2376                 rcu_read_unlock();
2377         }
2378         unlock_page_cgroup(pc);
2379         return mem;
2380 }
2381
2382 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *mem,
2383                                        struct page *page,
2384                                        unsigned int nr_pages,
2385                                        struct page_cgroup *pc,
2386                                        enum charge_type ctype)
2387 {
2388         lock_page_cgroup(pc);
2389         if (unlikely(PageCgroupUsed(pc))) {
2390                 unlock_page_cgroup(pc);
2391                 __mem_cgroup_cancel_charge(mem, nr_pages);
2392                 return;
2393         }
2394         /*
2395          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2396          * accessed by any other context at this point.
2397          */
2398         pc->mem_cgroup = mem;
2399         /*
2400          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2401          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2402          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2403          * before USED bit, we need memory barrier here.
2404          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2405          */
2406         smp_wmb();
2407         switch (ctype) {
2408         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE:
2409         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM:
2410                 SetPageCgroupCache(pc);
2411                 SetPageCgroupUsed(pc);
2412                 break;
2413         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2414                 ClearPageCgroupCache(pc);
2415                 SetPageCgroupUsed(pc);
2416                 break;
2417         default:
2418                 break;
2419         }
2420
2421         mem_cgroup_charge_statistics(mem, PageCgroupCache(pc), nr_pages);
2422         unlock_page_cgroup(pc);
2423         /*
2424          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2425          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2426          * if they exceeds softlimit.
2427          */
2428         memcg_check_events(mem, page);
2429 }
2430
2431 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2432
2433 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT ((1 << PCG_LOCK) | (1 << PCG_MOVE_LOCK) |\
2434                         (1 << PCG_ACCT_LRU) | (1 << PCG_MIGRATION))
2435 /*
2436  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2437  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compund_lock.
2438  */
2439 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head, struct page *tail)
2440 {
2441         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2442         struct page_cgroup *tail_pc = lookup_page_cgroup(tail);
2443         unsigned long flags;
2444
2445         if (mem_cgroup_disabled())
2446                 return;
2447         /*
2448          * We have no races with charge/uncharge but will have races with
2449          * page state accounting.
2450          */
2451         move_lock_page_cgroup(head_pc, &flags);
2452
2453         tail_pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2454         smp_wmb(); /* see __commit_charge() */
2455         if (PageCgroupAcctLRU(head_pc)) {
2456                 enum lru_list lru;
2457                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
2458
2459                 /*
2460                  * LRU flags cannot be copied because we need to add tail
2461                  *.page to LRU by generic call and our hook will be called.
2462                  * We hold lru_lock, then, reduce counter directly.
2463                  */
2464                 lru = page_lru(head);
2465                 mz = page_cgroup_zoneinfo(head_pc->mem_cgroup, head);
2466                 MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) -= 1;
2467         }
2468         tail_pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2469         move_unlock_page_cgroup(head_pc, &flags);
2470 }
2471 #endif
2472
2473 /**
2474  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2475  * @page: the page
2476  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2477  * @pc: page_cgroup of the page.
2478  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2479  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2480  * @uncharge: whether we should call uncharge and css_put against @from.
2481  *
2482  * The caller must confirm following.
2483  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2484  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2485  *
2486  * This function doesn't do "charge" nor css_get to new cgroup. It should be
2487  * done by a caller(__mem_cgroup_try_charge would be useful). If @uncharge is
2488  * true, this function does "uncharge" from old cgroup, but it doesn't if
2489  * @uncharge is false, so a caller should do "uncharge".
2490  */
2491 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2492                                    unsigned int nr_pages,
2493                                    struct page_cgroup *pc,
2494                                    struct mem_cgroup *from,
2495                                    struct mem_cgroup *to,
2496                                    bool uncharge)
2497 {
2498         unsigned long flags;
2499         int ret;
2500
2501         VM_BUG_ON(from == to);
2502         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2503         /*
2504          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2505          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2506          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2507          * hold it.
2508          */
2509         ret = -EBUSY;
2510         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2511                 goto out;
2512
2513         lock_page_cgroup(pc);
2514
2515         ret = -EINVAL;
2516         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2517                 goto unlock;
2518
2519         move_lock_page_cgroup(pc, &flags);
2520
2521         if (PageCgroupFileMapped(pc)) {
2522                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2523                 preempt_disable();
2524                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2525                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2526                 preempt_enable();
2527         }
2528         mem_cgroup_charge_statistics(from, PageCgroupCache(pc), -nr_pages);
2529         if (uncharge)
2530                 /* This is not "cancel", but cancel_charge does all we need. */
2531                 __mem_cgroup_cancel_charge(from, nr_pages);
2532
2533         /* caller should have done css_get */
2534         pc->mem_cgroup = to;
2535         mem_cgroup_charge_statistics(to, PageCgroupCache(pc), nr_pages);
2536         /*
2537          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2538          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2539          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2540          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2541          * status here.
2542          */
2543         move_unlock_page_cgroup(pc, &flags);
2544         ret = 0;
2545 unlock:
2546         unlock_page_cgroup(pc);
2547         /*
2548          * check events
2549          */
2550         memcg_check_events(to, page);
2551         memcg_check_events(from, page);
2552 out:
2553         return ret;
2554 }
2555
2556 /*
2557  * move charges to its parent.
2558  */
2559
2560 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2561                                   struct page_cgroup *pc,
2562                                   struct mem_cgroup *child,
2563                                   gfp_t gfp_mask)
2564 {
2565         struct cgroup *cg = child->css.cgroup;
2566         struct cgroup *pcg = cg->parent;
2567         struct mem_cgroup *parent;
2568         unsigned int nr_pages;
2569         unsigned long uninitialized_var(flags);
2570         int ret;
2571
2572         /* Is ROOT ? */
2573         if (!pcg)
2574                 return -EINVAL;
2575
2576         ret = -EBUSY;
2577         if (!get_page_unless_zero(page))
2578                 goto out;
2579         if (isolate_lru_page(page))
2580                 goto put;
2581
2582         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2583
2584         parent = mem_cgroup_from_cont(pcg);
2585         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, nr_pages, &parent, false);
2586         if (ret || !parent)
2587                 goto put_back;
2588
2589         if (nr_pages > 1)
2590                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2591
2592         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages, pc, child, parent, true);
2593         if (ret)
2594                 __mem_cgroup_cancel_charge(parent, nr_pages);
2595
2596         if (nr_pages > 1)
2597                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2598 put_back:
2599         putback_lru_page(page);
2600 put:
2601         put_page(page);
2602 out:
2603         return ret;
2604 }
2605
2606 /*
2607  * Charge the memory controller for page usage.
2608  * Return
2609  * 0 if the charge was successful
2610  * < 0 if the cgroup is over its limit
2611  */
2612 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2613                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2614 {
2615         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2616         unsigned int nr_pages = 1;
2617         struct page_cgroup *pc;
2618         bool oom = true;
2619         int ret;
2620
2621         if (PageTransHuge(page)) {
2622                 nr_pages <<= compound_order(page);
2623                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2624                 /*
2625                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2626                  * fault handler will fall back to regular pages.
2627                  */
2628                 oom = false;
2629         }
2630
2631         pc = lookup_page_cgroup(page);
2632         BUG_ON(!pc); /* XXX: remove this and move pc lookup into commit */
2633
2634         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &mem, oom);
2635         if (ret || !mem)
2636                 return ret;
2637
2638         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, nr_pages, pc, ctype);
2639         return 0;
2640 }
2641
2642 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2643                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2644 {
2645         if (mem_cgroup_disabled())
2646                 return 0;
2647         /*
2648          * If already mapped, we don't have to account.
2649          * If page cache, page->mapping has address_space.
2650          * But page->mapping may have out-of-use anon_vma pointer,
2651          * detecit it by PageAnon() check. newly-mapped-anon's page->mapping
2652          * is NULL.
2653          */
2654         if (page_mapped(page) || (page->mapping && !PageAnon(page)))
2655                 return 0;
2656         if (unlikely(!mm))
2657                 mm = &init_mm;
2658         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2659                                 MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2660 }
2661
2662 static void
2663 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2664                                         enum charge_type ctype);
2665
2666 static void
2667 __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(struct page *page, struct mem_cgroup *mem,
2668                                         enum charge_type ctype)
2669 {
2670         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2671         /*
2672          * In some case, SwapCache, FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2673          * is already on LRU. It means the page may on some other page_cgroup's
2674          * LRU. Take care of it.
2675          */
2676         mem_cgroup_lru_del_before_commit(page);
2677         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, 1, pc, ctype);
2678         mem_cgroup_lru_add_after_commit(page);
2679         return;
2680 }
2681
2682 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2683                                 gfp_t gfp_mask)
2684 {
2685         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2686         int ret;
2687
2688         if (mem_cgroup_disabled())
2689                 return 0;
2690         if (PageCompound(page))
2691                 return 0;
2692         /*
2693          * Corner case handling. This is called from add_to_page_cache()
2694          * in usual. But some FS (shmem) precharges this page before calling it
2695          * and call add_to_page_cache() with GFP_NOWAIT.
2696          *
2697          * For GFP_NOWAIT case, the page may be pre-charged before calling
2698          * add_to_page_cache(). (See shmem.c) check it here and avoid to call
2699          * charge twice. (It works but has to pay a bit larger cost.)
2700          * And when the page is SwapCache, it should take swap information
2701          * into account. This is under lock_page() now.
2702          */
2703         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
2704                 struct page_cgroup *pc;
2705
2706                 pc = lookup_page_cgroup(page);
2707                 if (!pc)
2708                         return 0;
2709                 lock_page_cgroup(pc);
2710                 if (PageCgroupUsed(pc)) {
2711                         unlock_page_cgroup(pc);
2712                         return 0;
2713                 }
2714                 unlock_page_cgroup(pc);
2715         }
2716
2717         if (unlikely(!mm))
2718                 mm = &init_mm;
2719
2720         if (page_is_file_cache(page)) {
2721                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, &mem, true);
2722                 if (ret || !mem)
2723                         return ret;
2724
2725                 /*
2726                  * FUSE reuses pages without going through the final
2727                  * put that would remove them from the LRU list, make
2728                  * sure that they get relinked properly.
2729                  */
2730                 __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(page, mem,
2731                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
2732                 return ret;
2733         }
2734         /* shmem */
2735         if (PageSwapCache(page)) {
2736                 ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &mem);
2737                 if (!ret)
2738                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, mem,
2739                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM);
2740         } else
2741                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2742                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM);
2743
2744         return ret;
2745 }
2746
2747 /*
2748  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2749  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2750  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2751  * "commit()" or removed by "cancel()"
2752  */
2753 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2754                                  struct page *page,
2755                                  gfp_t mask, struct mem_cgroup **ptr)
2756 {
2757         struct mem_cgroup *mem;
2758         int ret;
2759
2760         *ptr = NULL;
2761
2762         if (mem_cgroup_disabled())
2763                 return 0;
2764
2765         if (!do_swap_account)
2766                 goto charge_cur_mm;
2767         /*
2768          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already updated
2769          * the pte, and even removed page from swap cache: in those cases
2770          * do_swap_page()'s pte_same() test will fail; but there's also a
2771          * KSM case which does need to charge the page.
2772          */
2773         if (!PageSwapCache(page))
2774                 goto charge_cur_mm;
2775         mem = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2776         if (!mem)
2777                 goto charge_cur_mm;
2778         *ptr = mem;
2779         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, ptr, true);
2780         css_put(&mem->css);
2781         return ret;
2782 charge_cur_mm:
2783         if (unlikely(!mm))
2784                 mm = &init_mm;
2785         return __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, ptr, true);
2786 }
2787
2788 static void
2789 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2790                                         enum charge_type ctype)
2791 {
2792         if (mem_cgroup_disabled())
2793                 return;
2794         if (!ptr)
2795                 return;
2796         cgroup_exclude_rmdir(&ptr->css);
2797
2798         __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(page, ptr, ctype);
2799         /*
2800          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2801          * counted both as mem and swap....double count.
2802          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2803          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2804          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2805          */
2806         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2807                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2808                 unsigned short id;
2809                 struct mem_cgroup *memcg;
2810
2811                 id = swap_cgroup_record(ent, 0);
2812                 rcu_read_lock();
2813                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2814                 if (memcg) {
2815                         /*
2816                          * This recorded memcg can be obsolete one. So, avoid
2817                          * calling css_tryget
2818                          */
2819                         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
2820                                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
2821                         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
2822                         mem_cgroup_put(memcg);
2823                 }
2824                 rcu_read_unlock();
2825         }
2826         /*
2827          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2828          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2829          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2830          */
2831         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&ptr->css);
2832 }
2833
2834 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr)
2835 {
2836         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, ptr,
2837                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2838 }
2839
2840 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *mem)
2841 {
2842         if (mem_cgroup_disabled())
2843                 return;
2844         if (!mem)
2845                 return;
2846         __mem_cgroup_cancel_charge(mem, 1);
2847 }
2848
2849 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *mem,
2850                                    unsigned int nr_pages,
2851                                    const enum charge_type ctype)
2852 {
2853         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2854         bool uncharge_memsw = true;
2855
2856         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2857         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2858                 uncharge_memsw = false;
2859
2860         batch = &current->memcg_batch;
2861         /*
2862          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2863          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2864          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2865          */
2866         if (!batch->memcg)
2867                 batch->memcg = mem;
2868         /*
2869          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2870          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2871          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2872          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2873          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2874          */
2875
2876         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2877                 goto direct_uncharge;
2878
2879         if (nr_pages > 1)
2880                 goto direct_uncharge;
2881
2882         /*
2883          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2884          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2885          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2886          */
2887         if (batch->memcg != mem)
2888                 goto direct_uncharge;
2889         /* remember freed charge and uncharge it later */
2890         batch->nr_pages++;
2891         if (uncharge_memsw)
2892                 batch->memsw_nr_pages++;
2893         return;
2894 direct_uncharge:
2895         res_counter_uncharge(&mem->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2896         if (uncharge_memsw)
2897                 res_counter_uncharge(&mem->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2898         if (unlikely(batch->memcg != mem))
2899                 memcg_oom_recover(mem);
2900         return;
2901 }
2902
2903 /*
2904  * uncharge if !page_mapped(page)
2905  */
2906 static struct mem_cgroup *
2907 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype)
2908 {
2909         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2910         unsigned int nr_pages = 1;
2911         struct page_cgroup *pc;
2912
2913         if (mem_cgroup_disabled())
2914                 return NULL;
2915
2916         if (PageSwapCache(page))
2917                 return NULL;
2918
2919         if (PageTransHuge(page)) {
2920                 nr_pages <<= compound_order(page);
2921                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2922         }
2923         /*
2924          * Check if our page_cgroup is valid
2925          */
2926         pc = lookup_page_cgroup(page);
2927         if (unlikely(!pc || !PageCgroupUsed(pc)))
2928                 return NULL;
2929
2930         lock_page_cgroup(pc);
2931
2932         mem = pc->mem_cgroup;
2933
2934         if (!PageCgroupUsed(pc))
2935                 goto unlock_out;
2936
2937         switch (ctype) {
2938         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2939         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
2940                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
2941                 if (page_mapped(page) || PageCgroupMigration(pc))
2942                         goto unlock_out;
2943                 break;
2944         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
2945                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
2946                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
2947                                 goto unlock_out;
2948                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
2949                                 goto unlock_out;
2950                 break;
2951         default:
2952                 break;
2953         }
2954
2955         mem_cgroup_charge_statistics(mem, PageCgroupCache(pc), -nr_pages);
2956
2957         ClearPageCgroupUsed(pc);
2958         /*
2959          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
2960          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
2961          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
2962          * special functions.
2963          */
2964
2965         unlock_page_cgroup(pc);
2966         /*
2967          * even after unlock, we have mem->res.usage here and this memcg
2968          * will never be freed.
2969          */
2970         memcg_check_events(mem, page);
2971         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
2972                 mem_cgroup_swap_statistics(mem, true);
2973                 mem_cgroup_get(mem);
2974         }
2975         if (!mem_cgroup_is_root(mem))
2976                 mem_cgroup_do_uncharge(mem, nr_pages, ctype);
2977
2978         return mem;
2979
2980 unlock_out:
2981         unlock_page_cgroup(pc);
2982         return NULL;
2983 }
2984
2985 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
2986 {
2987         /* early check. */
2988         if (page_mapped(page))
2989                 return;
2990         if (page->mapping && !PageAnon(page))
2991                 return;
2992         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2993 }
2994
2995 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
2996 {
2997         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2998         VM_BUG_ON(page->mapping);
2999         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
3000 }
3001
3002 /*
3003  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3004  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3005  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3006  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3007  * This may be called prural(2) times in a context,
3008  */
3009
3010 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3011 {
3012         current->memcg_batch.do_batch++;
3013         /* We can do nest. */
3014         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3015                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3016                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3017                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3018         }
3019 }
3020
3021 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3022 {
3023         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3024
3025         if (!batch->do_batch)
3026                 return;
3027
3028         batch->do_batch--;
3029         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3030                 return;
3031
3032         if (!batch->memcg)
3033                 return;
3034         /*
3035          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3036          * bacause we hide charges behind us.
3037          */
3038         if (batch->nr_pages)
3039                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3040                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3041         if (batch->memsw_nr_pages)
3042                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3043                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3044         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3045         /* forget this pointer (for sanity check) */
3046         batch->memcg = NULL;
3047 }
3048
3049 #ifdef CONFIG_SWAP
3050 /*
3051  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3052  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3053  */
3054 void
3055 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3056 {
3057         struct mem_cgroup *memcg;
3058         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3059
3060         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3061                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3062
3063         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype);
3064
3065         /*
3066          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3067          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3068          */
3069         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3070                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3071 }
3072 #endif
3073
3074 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
3075 /*
3076  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3077  * uncharge "memsw" account.
3078  */
3079 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3080 {
3081         struct mem_cgroup *memcg;
3082         unsigned short id;
3083
3084         if (!do_swap_account)
3085                 return;
3086
3087         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3088         rcu_read_lock();
3089         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3090         if (memcg) {
3091                 /*
3092                  * We uncharge this because swap is freed.
3093                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3094                  */
3095                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3096                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3097                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3098                 mem_cgroup_put(memcg);
3099         }
3100         rcu_read_unlock();
3101 }
3102
3103 /**
3104  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3105  * @entry: swap entry to be moved
3106  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3107  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3108  * @need_fixup: whether we should fixup res_counters and refcounts.
3109  *
3110  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3111  * as the mem_cgroup's id of @from.
3112  *
3113  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3114  *
3115  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3116  * both res and memsw, and called css_get().
3117  */
3118 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3119                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
3120 {
3121         unsigned short old_id, new_id;
3122
3123         old_id = css_id(&from->css);
3124         new_id = css_id(&to->css);
3125
3126         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3127                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3128                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3129                 /*
3130                  * This function is only called from task migration context now.
3131                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3132                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3133                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3134                  * because if the process that has been moved to @to does
3135                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3136                  */
3137                 mem_cgroup_get(to);
3138                 if (need_fixup) {
3139                         if (!mem_cgroup_is_root(from))
3140                                 res_counter_uncharge(&from->memsw, PAGE_SIZE);
3141                         mem_cgroup_put(from);
3142                         /*
3143                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
3144                          * uncharge to->res.
3145                          */
3146                         if (!mem_cgroup_is_root(to))
3147                                 res_counter_uncharge(&to->res, PAGE_SIZE);
3148                 }
3149                 return 0;
3150         }
3151         return -EINVAL;
3152 }
3153 #else
3154 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3155                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
3156 {
3157         return -EINVAL;
3158 }
3159 #endif
3160
3161 /*
3162  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3163  * page belongs to.
3164  */
3165 int mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page,
3166         struct page *newpage, struct mem_cgroup **ptr, gfp_t gfp_mask)
3167 {
3168         struct mem_cgroup *mem = NULL;
3169         struct page_cgroup *pc;
3170         enum charge_type ctype;
3171         int ret = 0;
3172
3173         *ptr = NULL;
3174
3175         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3176         if (mem_cgroup_disabled())
3177                 return 0;
3178
3179         pc = lookup_page_cgroup(page);
3180         lock_page_cgroup(pc);
3181         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3182                 mem = pc->mem_cgroup;
3183                 css_get(&mem->css);
3184                 /*
3185                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3186                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3187                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3188                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3189                  * until end_migration() is called
3190                  *
3191                  * Corner Case Thinking
3192                  * A)
3193                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3194                  * while migration was ongoing.
3195                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3196                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3197                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3198                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3199                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3200                  *
3201                  * B)
3202                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3203                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3204                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3205                  * without charging it again.
3206                  *
3207                  * C)
3208                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3209                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3210                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3211                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3212                  */
3213                 if (PageAnon(page))
3214                         SetPageCgroupMigration(pc);
3215         }
3216         unlock_page_cgroup(pc);
3217         /*
3218          * If the page is not charged at this point,
3219          * we return here.
3220          */
3221         if (!mem)
3222                 return 0;
3223
3224         *ptr = mem;
3225         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, 1, ptr, false);
3226         css_put(&mem->css);/* drop extra refcnt */
3227         if (ret || *ptr == NULL) {
3228                 if (PageAnon(page)) {
3229                         lock_page_cgroup(pc);
3230                         ClearPageCgroupMigration(pc);
3231                         unlock_page_cgroup(pc);
3232                         /*
3233                          * The old page may be fully unmapped while we kept it.
3234                          */
3235                         mem_cgroup_uncharge_page(page);
3236                 }
3237                 return -ENOMEM;
3238         }
3239         /*
3240          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3241          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3242          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3243          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3244          */
3245         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
3246         if (PageAnon(page))
3247                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED;
3248         else if (page_is_file_cache(page))
3249                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3250         else
3251                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3252         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, 1, pc, ctype);
3253         return ret;
3254 }
3255
3256 /* remove redundant charge if migration failed*/
3257 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *mem,
3258         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3259 {
3260         struct page *used, *unused;
3261         struct page_cgroup *pc;
3262
3263         if (!mem)
3264                 return;
3265         /* blocks rmdir() */
3266         cgroup_exclude_rmdir(&mem->css);
3267         if (!migration_ok) {
3268                 used = oldpage;
3269                 unused = newpage;
3270         } else {
3271                 used = newpage;
3272                 unused = oldpage;
3273         }
3274         /*
3275          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3276          * of the page goes down to zero, temporarly.
3277          * Clear the flag and check the page should be charged.
3278          */
3279         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3280         lock_page_cgroup(pc);
3281         ClearPageCgroupMigration(pc);
3282         unlock_page_cgroup(pc);
3283
3284         __mem_cgroup_uncharge_common(unused, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE);
3285
3286         /*
3287          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3288          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3289          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3290          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3291          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3292          * check. (see prepare_charge() also)
3293          */
3294         if (PageAnon(used))
3295                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3296         /*
3297          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3298          * tasks.
3299          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3300          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3301          */
3302         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&mem->css);
3303 }
3304
3305 /*
3306  * A call to try to shrink memory usage on charge failure at shmem's swapin.
3307  * Calling hierarchical_reclaim is not enough because we should update
3308  * last_oom_jiffies to prevent pagefault_out_of_memory from invoking global OOM.
3309  * Moreover considering hierarchy, we should reclaim from the mem_over_limit,
3310  * not from the memcg which this page would be charged to.
3311  * try_charge_swapin does all of these works properly.
3312  */
3313 int mem_cgroup_shmem_charge_fallback(struct page *page,
3314                             struct mm_struct *mm,
3315                             gfp_t gfp_mask)
3316 {
3317         struct mem_cgroup *mem;
3318         int ret;
3319
3320         if (mem_cgroup_disabled())
3321                 return 0;
3322
3323         ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &mem);
3324         if (!ret)
3325                 mem_cgroup_cancel_charge_swapin(mem); /* it does !mem check */
3326
3327         return ret;
3328 }
3329
3330 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3331 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3332 {
3333         struct page_cgroup *pc;
3334
3335         pc = lookup_page_cgroup(page);
3336         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3337                 return pc;
3338         return NULL;
3339 }
3340
3341 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3342 {
3343         if (mem_cgroup_disabled())
3344                 return false;
3345
3346         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3347 }
3348
3349 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3350 {
3351         struct page_cgroup *pc;
3352
3353         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3354         if (pc) {
3355                 int ret = -1;
3356                 char *path;
3357
3358                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p",
3359                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3360
3361                 path = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3362                 if (path) {
3363                         rcu_read_lock();
3364                         ret = cgroup_path(pc->mem_cgroup->css.cgroup,
3365                                                         path, PATH_MAX);
3366                         rcu_read_unlock();
3367                 }
3368
3369                 printk(KERN_CONT "(%s)\n",
3370                                 (ret < 0) ? "cannot get the path" : path);
3371                 kfree(path);
3372         }
3373 }
3374 #endif
3375
3376 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3377
3378 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3379                                 unsigned long long val)
3380 {
3381         int retry_count;
3382         u64 memswlimit, memlimit;
3383         int ret = 0;
3384         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3385         u64 curusage, oldusage;
3386         int enlarge;
3387
3388         /*
3389          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3390          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3391          * of # of children which we should visit in this loop.
3392          */
3393         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3394
3395         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3396
3397         enlarge = 0;
3398         while (retry_count) {
3399                 if (signal_pending(current)) {
3400                         ret = -EINTR;
3401                         break;
3402                 }
3403                 /*
3404                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3405                  * open coded manner. You see what this really does.
3406                  * We have to guarantee mem->res.limit < mem->memsw.limit.
3407                  */
3408                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3409                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3410                 if (memswlimit < val) {
3411                         ret = -EINVAL;
3412                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3413                         break;
3414                 }
3415
3416                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3417                 if (memlimit < val)
3418                         enlarge = 1;
3419
3420                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3421                 if (!ret) {
3422                         if (memswlimit == val)
3423                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3424                         else
3425                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3426                 }
3427                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3428
3429                 if (!ret)
3430                         break;
3431
3432                 mem_cgroup_hierarchical_reclaim(memcg, NULL, GFP_KERNEL,
3433                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK,
3434                                                 NULL);
3435                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3436                 /* Usage is reduced ? */
3437                 if (curusage >= oldusage)
3438                         retry_count--;
3439                 else
3440                         oldusage = curusage;
3441         }
3442         if (!ret && enlarge)
3443                 memcg_oom_recover(memcg);
3444
3445         return ret;
3446 }
3447
3448 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3449                                         unsigned long long val)
3450 {
3451         int retry_count;
3452         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3453         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3454         int ret = -EBUSY;
3455         int enlarge = 0;
3456
3457         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3458         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3459         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3460         while (retry_count) {
3461                 if (signal_pending(current)) {
3462                         ret = -EINTR;
3463                         break;
3464                 }
3465                 /*
3466                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3467                  * open coded manner. You see what this really does.
3468                  * We have to guarantee mem->res.limit < mem->memsw.limit.
3469                  */
3470                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3471                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3472                 if (memlimit > val) {
3473                         ret = -EINVAL;
3474                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3475                         break;
3476                 }
3477                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3478                 if (memswlimit < val)
3479                         enlarge = 1;
3480                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3481                 if (!ret) {
3482                         if (memlimit == val)
3483                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3484                         else
3485                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3486                 }
3487                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3488
3489                 if (!ret)
3490                         break;
3491
3492                 mem_cgroup_hierarchical_reclaim(memcg, NULL, GFP_KERNEL,
3493                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3494                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK,
3495                                                 NULL);
3496                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3497                 /* Usage is reduced ? */
3498                 if (curusage >= oldusage)
3499                         retry_count--;
3500                 else
3501                         oldusage = curusage;
3502         }
3503         if (!ret && enlarge)
3504                 memcg_oom_recover(memcg);
3505         return ret;
3506 }
3507
3508 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3509                                             gfp_t gfp_mask,
3510                                             unsigned long *total_scanned)
3511 {
3512         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3513         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3514         unsigned long reclaimed;
3515         int loop = 0;
3516         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3517         unsigned long long excess;
3518         unsigned long nr_scanned;
3519
3520         if (order > 0)
3521                 return 0;
3522
3523         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3524         /*
3525          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3526          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3527          * pressure
3528          */
3529         do {
3530                 if (next_mz)
3531                         mz = next_mz;
3532                 else
3533                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3534                 if (!mz)
3535                         break;
3536
3537                 nr_scanned = 0;
3538                 reclaimed = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(mz->mem, zone,
3539                                                 gfp_mask,
3540                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT,
3541                                                 &nr_scanned);
3542                 nr_reclaimed += reclaimed;
3543                 *total_scanned += nr_scanned;
3544                 spin_lock(&mctz->lock);
3545
3546                 /*
3547                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3548                  * it is time to move on to the next cgroup
3549                  */
3550                 next_mz = NULL;
3551                 if (!reclaimed) {
3552                         do {
3553                                 /*
3554                                  * Loop until we find yet another one.
3555                                  *
3556                                  * By the time we get the soft_limit lock
3557                                  * again, someone might have aded the
3558                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3559                                  * make sure we get a different mem.
3560                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3561                                  * NULL if no other cgroup is present on
3562                                  * the tree
3563                                  */
3564                                 next_mz =
3565                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3566                                 if (next_mz == mz)
3567                                         css_put(&next_mz->mem->css);
3568                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3569                                         break;
3570                         } while (1);
3571                 }
3572                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->mem, mz, mctz);
3573                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->mem->res);
3574                 /*
3575                  * One school of thought says that we should not add
3576                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3577                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3578                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3579                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3580                  * term TODO.
3581                  */
3582                 /* If excess == 0, no tree ops */
3583                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->mem, mz, mctz, excess);
3584                 spin_unlock(&mctz->lock);
3585                 css_put(&mz->mem->css);
3586                 loop++;
3587                 /*
3588                  * Could not reclaim anything and there are no more
3589                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3590                  * reclaiming anything.
3591                  */
3592                 if (!nr_reclaimed &&
3593                         (next_mz == NULL ||
3594                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3595                         break;
3596         } while (!nr_reclaimed);
3597         if (next_mz)
3598                 css_put(&next_mz->mem->css);
3599         return nr_reclaimed;
3600 }
3601
3602 /*
3603  * This routine traverse page_cgroup in given list and drop them all.
3604  * *And* this routine doesn't reclaim page itself, just removes page_cgroup.
3605  */
3606 static int mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *mem,
3607                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3608 {
3609         struct zone *zone;
3610         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3611         struct page_cgroup *pc, *busy;
3612         unsigned long flags, loop;
3613         struct list_head *list;
3614         int ret = 0;
3615
3616         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3617         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, node, zid);
3618         list = &mz->lists[lru];
3619
3620         loop = MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
3621         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3622         loop += 256;
3623         busy = NULL;
3624         while (loop--) {
3625                 struct page *page;
3626
3627                 ret = 0;
3628                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3629                 if (list_empty(list)) {
3630                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3631                         break;
3632                 }
3633                 pc = list_entry(list->prev, struct page_cgroup, lru);
3634                 if (busy == pc) {
3635                         list_move(&pc->lru, list);
3636                         busy = NULL;
3637                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3638                         continue;
3639                 }
3640                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3641
3642                 page = lookup_cgroup_page(pc);
3643
3644                 ret = mem_cgroup_move_parent(page, pc, mem, GFP_KERNEL);
3645                 if (ret == -ENOMEM)
3646                         break;
3647
3648                 if (ret == -EBUSY || ret == -EINVAL) {
3649                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3650                         busy = pc;
3651                         cond_resched();
3652                 } else
3653                         busy = NULL;
3654         }
3655
3656         if (!ret && !list_empty(list))
3657                 return -EBUSY;
3658         return ret;
3659 }
3660
3661 /*
3662  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3663  * This enables deleting this mem_cgroup.
3664  */
3665 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *mem, bool free_all)
3666 {
3667         int ret;
3668         int node, zid, shrink;
3669         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3670         struct cgroup *cgrp = mem->css.cgroup;
3671
3672         css_get(&mem->css);
3673
3674         shrink = 0;
3675         /* should free all ? */
3676         if (free_all)
3677                 goto try_to_free;
3678 move_account:
3679         do {
3680                 ret = -EBUSY;
3681                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3682                         goto out;
3683                 ret = -EINTR;
3684                 if (signal_pending(current))
3685                         goto out;
3686                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3687                 lru_add_drain_all();
3688                 drain_all_stock_sync();
3689                 ret = 0;
3690                 mem_cgroup_start_move(mem);
3691                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3692                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3693                                 enum lru_list l;
3694                                 for_each_lru(l) {
3695                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(mem,
3696                                                         node, zid, l);
3697                                         if (ret)
3698                                                 break;
3699                                 }
3700                         }
3701                         if (ret)
3702                                 break;
3703                 }
3704                 mem_cgroup_end_move(mem);
3705                 memcg_oom_recover(mem);
3706                 /* it seems parent cgroup doesn't have enough mem */
3707                 if (ret == -ENOMEM)
3708                         goto try_to_free;
3709                 cond_resched();
3710         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3711         } while (mem->res.usage > 0 || ret);
3712 out:
3713         css_put(&mem->css);
3714         return ret;
3715
3716 try_to_free:
3717         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3718         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3719                 ret = -EBUSY;
3720                 goto out;
3721         }
3722         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3723         lru_add_drain_all();
3724         /* try to free all pages in this cgroup */
3725         shrink = 1;
3726         while (nr_retries && mem->res.usage > 0) {
3727                 int progress;
3728
3729                 if (signal_pending(current)) {
3730                         ret = -EINTR;
3731                         goto out;
3732                 }
3733                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem, GFP_KERNEL,
3734                                                 false, get_swappiness(mem));
3735                 if (!progress) {
3736                         nr_retries--;
3737                         /* maybe some writeback is necessary */
3738                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3739                 }
3740
3741         }
3742         lru_add_drain();
3743         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3744         goto move_account;
3745 }
3746
3747 int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3748 {
3749         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3750 }
3751
3752
3753 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3754 {
3755         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3756 }
3757
3758 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3759                                         u64 val)
3760 {
3761         int retval = 0;
3762         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
3763         struct cgroup *parent = cont->parent;
3764         struct mem_cgroup *parent_mem = NULL;
3765
3766         if (parent)
3767                 parent_mem = mem_cgroup_from_cont(parent);
3768
3769         cgroup_lock();
3770         /*
3771          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3772          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3773          * occur, provided the current cgroup has no children.
3774          *
3775          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3776          * set if there are no children.
3777          */
3778         if ((!parent_mem || !parent_mem->use_hierarchy) &&
3779                                 (val == 1 || val == 0)) {
3780                 if (list_empty(&cont->children))
3781                         mem->use_hierarchy = val;
3782                 else
3783                         retval = -EBUSY;
3784         } else
3785                 retval = -EINVAL;
3786         cgroup_unlock();
3787
3788         return retval;
3789 }
3790
3791
3792 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *mem,
3793                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3794 {
3795         struct mem_cgroup *iter;
3796         long val = 0;
3797
3798         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3799         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
3800                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3801
3802         if (val < 0) /* race ? */
3803                 val = 0;
3804         return val;
3805 }
3806
3807 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *mem, bool swap)
3808 {
3809         u64 val;
3810
3811         if (!mem_cgroup_is_root(mem)) {
3812                 if (!swap)
3813                         return res_counter_read_u64(&mem->res, RES_USAGE);
3814                 else
3815                         return res_counter_read_u64(&mem->memsw, RES_USAGE);
3816         }
3817
3818         val = mem_cgroup_recursive_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3819         val += mem_cgroup_recursive_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3820
3821         if (swap)
3822                 val += mem_cgroup_recursive_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
3823
3824         return val << PAGE_SHIFT;
3825 }
3826
3827 static u64 mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3828 {
3829         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
3830         u64 val;
3831         int type, name;
3832
3833         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3834         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3835         switch (type) {
3836         case _MEM:
3837                 if (name == RES_USAGE)
3838                         val = mem_cgroup_usage(mem, false);
3839                 else
3840                         val = res_counter_read_u64(&mem->res, name);
3841                 break;
3842         case _MEMSWAP:
3843                 if (name == RES_USAGE)
3844                         val = mem_cgroup_usage(mem, true);
3845                 else
3846                         val = res_counter_read_u64(&mem->memsw, name);
3847                 break;
3848         default:
3849                 BUG();
3850                 break;
3851         }
3852         return val;
3853 }
3854 /*
3855  * The user of this function is...
3856  * RES_LIMIT.
3857  */
3858 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3859                             const char *buffer)
3860 {
3861         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3862         int type, name;
3863         unsigned long long val;
3864         int ret;
3865
3866         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3867         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3868         switch (name) {
3869         case RES_LIMIT:
3870                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3871                         ret = -EINVAL;
3872                         break;
3873                 }
3874                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3875                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3876                 if (ret)
3877                         break;
3878                 if (type == _MEM)
3879                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3880                 else
3881                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3882                 break;
3883         case RES_SOFT_LIMIT:
3884                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3885                 if (ret)
3886                         break;
3887                 /*
3888                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3889                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3890                  * control without swap
3891                  */
3892                 if (type == _MEM)
3893                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3894                 else
3895                         ret = -EINVAL;
3896                 break;
3897         default:
3898                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3899                 break;
3900         }
3901         return ret;
3902 }
3903
3904 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3905                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
3906 {
3907         struct cgroup *cgroup;
3908         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
3909
3910         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3911         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3912         cgroup = memcg->css.cgroup;
3913         if (!memcg->use_hierarchy)
3914                 goto out;
3915
3916         while (cgroup->parent) {
3917                 cgroup = cgroup->parent;
3918                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
3919                 if (!memcg->use_hierarchy)
3920                         break;
3921                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3922                 min_limit = min(min_limit, tmp);
3923                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3924                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
3925         }
3926 out:
3927         *mem_limit = min_limit;
3928         *memsw_limit = min_memsw_limit;
3929         return;
3930 }
3931
3932 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3933 {
3934         struct mem_cgroup *mem;
3935         int type, name;
3936
3937         mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
3938         type = MEMFILE_TYPE(event);
3939         name = MEMFILE_ATTR(event);
3940         switch (name) {
3941         case RES_MAX_USAGE:
3942                 if (type == _MEM)
3943                         res_counter_reset_max(&mem->res);
3944                 else
3945                         res_counter_reset_max(&mem->memsw);
3946                 break;
3947         case RES_FAILCNT:
3948                 if (type == _MEM)
3949                         res_counter_reset_failcnt(&mem->res);
3950                 else
3951                         res_counter_reset_failcnt(&mem->memsw);
3952                 break;
3953         }
3954
3955         return 0;
3956 }
3957
3958 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
3959                                         struct cftype *cft)
3960 {
3961         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
3962 }
3963
3964 #ifdef CONFIG_MMU
3965 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
3966                                         struct cftype *cft, u64 val)
3967 {
3968         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
3969
3970         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
3971                 return -EINVAL;
3972         /*
3973          * We check this value several times in both in can_attach() and
3974          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
3975          * inconsistent.
3976          */
3977         cgroup_lock();
3978         mem->move_charge_at_immigrate = val;
3979         cgroup_unlock();
3980
3981         return 0;
3982 }
3983 #else
3984 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
3985                                         struct cftype *cft, u64 val)
3986 {
3987         return -ENOSYS;
3988 }
3989 #endif
3990
3991
3992 /* For read statistics */
3993 enum {
3994         MCS_CACHE,
3995         MCS_RSS,
3996         MCS_FILE_MAPPED,
3997         MCS_PGPGIN,
3998         MCS_PGPGOUT,
3999         MCS_SWAP,
4000         MCS_PGFAULT,
4001         MCS_PGMAJFAULT,
4002         MCS_INACTIVE_ANON,
4003         MCS_ACTIVE_ANON,
4004         MCS_INACTIVE_FILE,
4005         MCS_ACTIVE_FILE,
4006         MCS_UNEVICTABLE,
4007         NR_MCS_STAT,
4008 };
4009
4010 struct mcs_total_stat {
4011         s64 stat[NR_MCS_STAT];
4012 };
4013
4014 struct {
4015         char *local_name;
4016         char *total_name;
4017 } memcg_stat_strings[NR_MCS_STAT] = {
4018         {"cache", "total_cache"},
4019         {"rss", "total_rss"},
4020         {"mapped_file", "total_mapped_file"},
4021         {"pgpgin", "total_pgpgin"},
4022         {"pgpgout", "total_pgpgout"},
4023         {"swap", "total_swap"},
4024         {"pgfault", "total_pgfault"},
4025         {"pgmajfault", "total_pgmajfault"},
4026         {"inactive_anon", "total_inactive_anon"},
4027         {"active_anon", "total_active_anon"},
4028         {"inactive_file", "total_inactive_file"},
4029         {"active_file", "total_active_file"},
4030         {"unevictable", "total_unevictable"}
4031 };
4032
4033
4034 static void
4035 mem_cgroup_get_local_stat(struct mem_cgroup *mem, struct mcs_total_stat *s)
4036 {
4037         s64 val;
4038
4039         /* per cpu stat */
4040         val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4041         s->stat[MCS_CACHE] += val * PAGE_SIZE;
4042         val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4043         s->stat[MCS_RSS] += val * PAGE_SIZE;
4044         val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
4045         s->stat[MCS_FILE_MAPPED] += val * PAGE_SIZE;
4046         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN);
4047         s->stat[MCS_PGPGIN] += val;
4048         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT);
4049         s->stat[MCS_PGPGOUT] += val;
4050         if (do_swap_account) {
4051                 val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
4052                 s->stat[MCS_SWAP] += val * PAGE_SIZE;
4053         }
4054         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT);
4055         s->stat[MCS_PGFAULT] += val;
4056         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT);
4057         s->stat[MCS_PGMAJFAULT] += val;
4058
4059         /* per zone stat */
4060         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_INACTIVE_ANON);
4061         s->stat[MCS_INACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4062         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_ACTIVE_ANON);
4063         s->stat[MCS_ACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4064         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_INACTIVE_FILE);
4065         s->stat[MCS_INACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4066         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_ACTIVE_FILE);
4067         s->stat[MCS_ACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4068         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_UNEVICTABLE);
4069         s->stat[MCS_UNEVICTABLE] += val * PAGE_SIZE;
4070 }
4071
4072 static void
4073 mem_cgroup_get_total_stat(struct mem_cgroup *mem, struct mcs_total_stat *s)
4074 {
4075         struct mem_cgroup *iter;
4076
4077         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
4078                 mem_cgroup_get_local_stat(iter, s);
4079 }
4080
4081 #ifdef CONFIG_NUMA
4082 static int mem_control_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *arg)
4083 {
4084         int nid;
4085         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4086         unsigned long node_nr;
4087         struct cgroup *cont = m->private;
4088         struct mem_cgroup *mem_cont = mem_cgroup_from_cont(cont);
4089
4090         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(mem_cont);
4091         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4092         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4093                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(mem_cont, nid);
4094                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4095         }
4096         seq_putc(m, '\n');
4097
4098         file_nr = mem_cgroup_nr_file_lru_pages(mem_cont);
4099         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4100         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4101                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_file_lru_pages(mem_cont, nid);
4102                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4103         }
4104         seq_putc(m, '\n');
4105
4106         anon_nr = mem_cgroup_nr_anon_lru_pages(mem_cont);
4107         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4108         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4109                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_anon_lru_pages(mem_cont, nid);
4110                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4111         }
4112         seq_putc(m, '\n');
4113
4114         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_unevictable_lru_pages(mem_cont);
4115         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4116         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4117                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_unevictable_lru_pages(mem_cont,
4118                                                                         nid);
4119                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4120         }
4121         seq_putc(m, '\n');
4122         return 0;
4123 }
4124 #endif /* CONFIG_NUMA */
4125
4126 static int mem_control_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4127                                  struct cgroup_map_cb *cb)
4128 {
4129         struct mem_cgroup *mem_cont = mem_cgroup_from_cont(cont);
4130         struct mcs_total_stat mystat;
4131         int i;
4132
4133         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4134         mem_cgroup_get_local_stat(mem_cont, &mystat);
4135
4136
4137         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4138                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4139                         continue;
4140                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].local_name, mystat.stat[i]);
4141         }
4142
4143         /* Hierarchical information */
4144         {
4145                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4146                 memcg_get_hierarchical_limit(mem_cont, &limit, &memsw_limit);
4147                 cb->fill(cb, "hierarchical_memory_limit", limit);
4148                 if (do_swap_account)
4149                         cb->fill(cb, "hierarchical_memsw_limit", memsw_limit);
4150         }
4151
4152         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4153         mem_cgroup_get_total_stat(mem_cont, &mystat);
4154         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4155                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4156                         continue;
4157                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].total_name, mystat.stat[i]);
4158         }
4159
4160 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4161         cb->fill(cb, "inactive_ratio", calc_inactive_ratio(mem_cont, NULL));
4162
4163         {
4164                 int nid, zid;
4165                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4166                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4167                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4168
4169                 for_each_online_node(nid)
4170                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4171                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem_cont, nid, zid);
4172
4173                                 recent_rotated[0] +=
4174                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[0];
4175                                 recent_rotated[1] +=
4176                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[1];
4177                                 recent_scanned[0] +=
4178                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[0];
4179                                 recent_scanned[1] +=
4180                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[1];
4181                         }
4182                 cb->fill(cb, "recent_rotated_anon", recent_rotated[0]);
4183                 cb->fill(cb, "recent_rotated_file", recent_rotated[1]);
4184                 cb->fill(cb, "recent_scanned_anon", recent_scanned[0]);
4185                 cb->fill(cb, "recent_scanned_file", recent_scanned[1]);
4186         }
4187 #endif
4188
4189         return 0;
4190 }
4191
4192 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
4193 {
4194         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4195
4196         return get_swappiness(memcg);
4197 }
4198
4199 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
4200                                        u64 val)
4201 {
4202         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4203         struct mem_cgroup *parent;
4204
4205         if (val > 100)
4206                 return -EINVAL;
4207
4208         if (cgrp->parent == NULL)
4209                 return -EINVAL;
4210
4211         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4212
4213         cgroup_lock();
4214
4215         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
4216         if ((parent->use_hierarchy) ||
4217             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4218                 cgroup_unlock();
4219                 return -EINVAL;
4220         }
4221
4222         memcg->swappiness = val;
4223
4224         cgroup_unlock();
4225
4226         return 0;
4227 }
4228
4229 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4230 {
4231         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4232         u64 usage;
4233         int i;
4234
4235         rcu_read_lock();
4236         if (!swap)
4237                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4238         else
4239                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4240
4241         if (!t)
4242                 goto unlock;
4243
4244         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4245
4246         /*
4247          * current_threshold points to threshold just below usage.
4248          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4249          * call of __mem_cgroup_threshold().
4250          */
4251         i = t->current_threshold;
4252
4253         /*
4254          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4255          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4256          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4257          * only one element of the array here.
4258          */
4259         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4260                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4261
4262         /* i = current_threshold + 1 */
4263         i++;
4264
4265         /*
4266          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4267          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4268          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4269          * only one element of the array here.
4270          */
4271         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4272                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4273
4274         /* Update current_threshold */
4275         t->current_threshold = i - 1;
4276 unlock:
4277         rcu_read_unlock();
4278 }
4279
4280 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4281 {
4282         while (memcg) {
4283                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4284                 if (do_swap_account)
4285                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4286
4287                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4288         }
4289 }
4290
4291 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4292 {
4293         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4294         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4295
4296         return _a->threshold - _b->threshold;
4297 }
4298
4299 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *mem)
4300 {
4301         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4302
4303         list_for_each_entry(ev, &mem->oom_notify, list)
4304                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4305         return 0;
4306 }
4307
4308 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *mem)
4309 {
4310         struct mem_cgroup *iter;
4311
4312         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
4313                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4314 }
4315
4316 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup *cgrp,
4317         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4318 {
4319         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4320         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4321         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4322         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4323         u64 threshold, usage;
4324         int i, size, ret;
4325
4326         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4327         if (ret)
4328                 return ret;
4329
4330         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4331
4332         if (type == _MEM)
4333                 thresholds = &memcg->thresholds;
4334         else if (type == _MEMSWAP)
4335                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4336         else
4337                 BUG();
4338
4339         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4340
4341         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4342         if (thresholds->primary)
4343                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4344
4345         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4346
4347         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4348         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4349                         GFP_KERNEL);
4350         if (!new) {
4351                 ret = -ENOMEM;
4352                 goto unlock;
4353         }
4354         new->size = size;
4355
4356         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4357         if (thresholds->primary) {
4358                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4359                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4360         }
4361
4362         /* Add new threshold */
4363         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4364         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4365
4366         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4367         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4368                         compare_thresholds, NULL);
4369
4370         /* Find current threshold */
4371         new->current_threshold = -1;
4372         for (i = 0; i < size; i++) {
4373                 if (new->entries[i].threshold < usage) {
4374                         /*
4375                          * new->current_threshold will not be used until
4376                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4377                          * it here.
4378                          */
4379                         ++new->current_threshold;
4380                 }
4381         }
4382
4383         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4384         kfree(thresholds->spare);
4385         thresholds->spare = thresholds->primary;
4386
4387         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4388
4389         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4390         synchronize_rcu();
4391
4392 unlock:
4393         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4394
4395         return ret;
4396 }
4397
4398 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4399         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4400 {
4401         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4402         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4403         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4404         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4405         u64 usage;
4406         int i, j, size;
4407
4408         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4409         if (type == _MEM)
4410                 thresholds = &memcg->thresholds;
4411         else if (type == _MEMSWAP)
4412                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4413         else
4414                 BUG();
4415
4416         /*
4417          * Something went wrong if we trying to unregister a threshold
4418          * if we don't have thresholds
4419          */
4420         BUG_ON(!thresholds);
4421
4422         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4423
4424         /* Check if a threshold crossed before removing */
4425         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4426
4427         /* Calculate new number of threshold */
4428         size = 0;
4429         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4430                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4431                         size++;
4432         }
4433
4434         new = thresholds->spare;
4435
4436         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4437         if (!size) {
4438                 kfree(new);
4439                 new = NULL;
4440                 goto swap_buffers;
4441         }
4442
4443         new->size = size;
4444
4445         /* Copy thresholds and find current threshold */
4446         new->current_threshold = -1;
4447         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4448                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4449                         continue;
4450
4451                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4452                 if (new->entries[j].threshold < usage) {
4453                         /*
4454                          * new->current_threshold will not be used
4455                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4456                          * it here.
4457                          */
4458                         ++new->current_threshold;
4459                 }
4460                 j++;
4461         }
4462
4463 swap_buffers:
4464         /* Swap primary and spare array */
4465         thresholds->spare = thresholds->primary;
4466         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4467
4468         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4469         synchronize_rcu();
4470
4471         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4472 }
4473
4474 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup *cgrp,
4475         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4476 {
4477         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4478         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4479         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4480
4481         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4482         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4483         if (!event)
4484                 return -ENOMEM;
4485
4486         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
4487
4488         event->eventfd = eventfd;
4489         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4490
4491         /* already in OOM ? */
4492         if (atomic_read(&memcg->oom_lock))
4493                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4494         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
4495
4496         return 0;
4497 }
4498
4499 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4500         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4501 {
4502         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4503         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4504         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4505
4506         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4507
4508         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
4509
4510         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &mem->oom_notify, list) {
4511                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4512                         list_del(&ev->list);
4513                         kfree(ev);
4514                 }
4515         }
4516
4517         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
4518 }
4519
4520 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup *cgrp,
4521         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
4522 {
4523         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4524
4525         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", mem->oom_kill_disable);
4526
4527         if (atomic_read(&mem->oom_lock))
4528                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
4529         else
4530                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
4531         return 0;
4532 }
4533
4534 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup *cgrp,
4535         struct cftype *cft, u64 val)
4536 {
4537         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4538         struct mem_cgroup *parent;
4539
4540         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4541         if (!cgrp->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4542                 return -EINVAL;
4543
4544         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4545
4546         cgroup_lock();
4547         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
4548         if ((parent->use_hierarchy) ||
4549             (mem->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4550                 cgroup_unlock();
4551                 return -EINVAL;
4552         }
4553         mem->oom_kill_disable = val;
4554         if (!val)
4555                 memcg_oom_recover(mem);
4556         cgroup_unlock();
4557         return 0;
4558 }
4559
4560 #ifdef CONFIG_NUMA
4561 static const struct file_operations mem_control_numa_stat_file_operations = {
4562         .read = seq_read,
4563         .llseek = seq_lseek,
4564         .release = single_release,
4565 };
4566
4567 static int mem_control_numa_stat_open(struct inode *unused, struct file *file)
4568 {
4569         struct cgroup *cont = file->f_dentry->d_parent->d_fsdata;
4570
4571         file->f_op = &mem_control_numa_stat_file_operations;
4572         return single_open(file, mem_control_numa_stat_show, cont);
4573 }
4574 #endif /* CONFIG_NUMA */
4575
4576 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4577         {
4578                 .name = "usage_in_bytes",
4579                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4580                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4581                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4582                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4583         },
4584         {
4585                 .name = "max_usage_in_bytes",
4586                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4587                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4588                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4589         },
4590         {
4591                 .name = "limit_in_bytes",
4592                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4593                 .write_string = mem_cgroup_write,
4594                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4595         },
4596         {
4597                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4598                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4599                 .write_string = mem_cgroup_write,
4600                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4601         },
4602         {
4603                 .name = "failcnt",
4604                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4605                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4606                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4607         },
4608         {
4609                 .name = "stat",
4610                 .read_map = mem_control_stat_show,
4611         },
4612         {
4613                 .name = "force_empty",
4614                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
4615         },
4616         {
4617                 .name = "use_hierarchy",
4618                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4619                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4620         },
4621         {
4622                 .name = "swappiness",
4623                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4624                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4625         },
4626         {
4627                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4628                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4629                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4630         },
4631         {
4632                 .name = "oom_control",
4633                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
4634                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4635                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
4636                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
4637                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4638         },
4639 #ifdef CONFIG_NUMA
4640         {
4641                 .name = "numa_stat",
4642                 .open = mem_control_numa_stat_open,
4643                 .mode = S_IRUGO,
4644         },
4645 #endif
4646 };
4647
4648 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4649 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
4650         {
4651                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4652                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4653                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4654                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4655                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4656         },
4657         {
4658                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4659                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4660                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4661                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4662         },
4663         {
4664                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4665                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4666                 .write_string = mem_cgroup_write,
4667                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4668         },
4669         {
4670                 .name = "memsw.failcnt",
4671                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4672                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4673                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4674         },
4675 };
4676
4677 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4678 {
4679         if (!do_swap_account)
4680                 return 0;
4681         return cgroup_add_files(cont, ss, memsw_cgroup_files,
4682                                 ARRAY_SIZE(memsw_cgroup_files));
4683 };
4684 #else
4685 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4686 {
4687         return 0;
4688 }
4689 #endif
4690
4691 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *mem, int node)
4692 {
4693         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4694         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4695         enum lru_list l;
4696         int zone, tmp = node;
4697         /*
4698          * This routine is called against possible nodes.
4699          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4700          *
4701          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4702          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4703          *       function.
4704          */
4705         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4706                 tmp = -1;
4707         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4708         if (!pn)
4709                 return 1;
4710
4711         mem->info.nodeinfo[node] = pn;
4712         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4713                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4714                 for_each_lru(l)
4715                         INIT_LIST_HEAD(&mz->lists[l]);
4716                 mz->usage_in_excess = 0;
4717                 mz->on_tree = false;
4718                 mz->mem = mem;
4719         }
4720         return 0;
4721 }
4722
4723 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *mem, int node)
4724 {
4725         kfree(mem->info.nodeinfo[node]);
4726 }
4727
4728 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4729 {
4730         struct mem_cgroup *mem;
4731         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4732
4733         /* Can be very big if MAX_NUMNODES is very big */
4734         if (size < PAGE_SIZE)
4735                 mem = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4736         else
4737                 mem = vzalloc(size);
4738
4739         if (!mem)
4740                 return NULL;
4741
4742         mem->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4743         if (!mem->stat)
4744                 goto out_free;
4745         spin_lock_init(&mem->pcp_counter_lock);
4746         return mem;
4747
4748 out_free:
4749         if (size < PAGE_SIZE)
4750                 kfree(mem);
4751         else
4752                 vfree(mem);
4753         return NULL;
4754 }
4755
4756 /*
4757  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4758  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4759  *
4760  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4761  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4762  * it goes down to 0.
4763  *
4764  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4765  */
4766
4767 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *mem)
4768 {
4769         int node;
4770
4771         mem_cgroup_remove_from_trees(mem);
4772         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &mem->css);
4773
4774         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE)
4775                 free_mem_cgroup_per_zone_info(mem, node);
4776
4777         free_percpu(mem->stat);
4778         if (sizeof(struct mem_cgroup) < PAGE_SIZE)
4779                 kfree(mem);
4780         else
4781                 vfree(mem);
4782 }
4783
4784 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *mem)
4785 {
4786         atomic_inc(&mem->refcnt);
4787 }
4788
4789 static void __mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem, int count)
4790 {
4791         if (atomic_sub_and_test(count, &mem->refcnt)) {
4792                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(mem);
4793                 __mem_cgroup_free(mem);
4794                 if (parent)
4795                         mem_cgroup_put(parent);
4796         }
4797 }
4798
4799 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem)
4800 {
4801         __mem_cgroup_put(mem, 1);
4802 }
4803
4804 /*
4805  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4806  */
4807 static struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *mem)
4808 {
4809         if (!mem->res.parent)
4810                 return NULL;
4811         return mem_cgroup_from_res_counter(mem->res.parent, res);
4812 }
4813
4814 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4815 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4816 {
4817         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
4818                 do_swap_account = 1;
4819 }
4820 #else
4821 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4822 {
4823 }
4824 #endif
4825
4826 static int mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4827 {
4828         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4829         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4830         int tmp, node, zone;
4831
4832         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE) {
4833                 tmp = node;
4834                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4835                         tmp = -1;
4836                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4837                 if (!rtpn)
4838                         return 1;
4839
4840                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4841
4842                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4843                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4844                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4845                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4846                 }
4847         }
4848         return 0;
4849 }
4850
4851 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4852 mem_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
4853 {
4854         struct mem_cgroup *mem, *parent;
4855         long error = -ENOMEM;
4856         int node;
4857
4858         mem = mem_cgroup_alloc();
4859         if (!mem)
4860                 return ERR_PTR(error);
4861
4862         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE)
4863                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(mem, node))
4864                         goto free_out;
4865
4866         /* root ? */
4867         if (cont->parent == NULL) {
4868                 int cpu;
4869                 enable_swap_cgroup();
4870                 parent = NULL;
4871                 root_mem_cgroup = mem;
4872                 if (mem_cgroup_soft_limit_tree_init())
4873                         goto free_out;
4874                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4875                         struct memcg_stock_pcp *stock =
4876                                                 &per_cpu(memcg_stock, cpu);
4877                         INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
4878                 }
4879                 hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
4880         } else {
4881                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
4882                 mem->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4883                 mem->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4884         }
4885
4886         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4887                 res_counter_init(&mem->res, &parent->res);
4888                 res_counter_init(&mem->memsw, &parent->memsw);
4889                 /*
4890                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
4891                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
4892                  * This refcnt will be decremented when freeing this
4893                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
4894                  */
4895                 mem_cgroup_get(parent);
4896         } else {
4897                 res_counter_init(&mem->res, NULL);
4898                 res_counter_init(&mem->memsw, NULL);
4899         }
4900         mem->last_scanned_child = 0;
4901         mem->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4902         INIT_LIST_HEAD(&mem->oom_notify);
4903
4904         if (parent)
4905                 mem->swappiness = get_swappiness(parent);
4906         atomic_set(&mem->refcnt, 1);
4907         mem->move_charge_at_immigrate = 0;
4908         mutex_init(&mem->thresholds_lock);
4909         return &mem->css;
4910 free_out:
4911         __mem_cgroup_free(mem);
4912         root_mem_cgroup = NULL;
4913         return ERR_PTR(error);
4914 }
4915
4916 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
4917                                         struct cgroup *cont)
4918 {
4919         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
4920
4921         return mem_cgroup_force_empty(mem, false);
4922 }
4923
4924 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
4925                                 struct cgroup *cont)
4926 {
4927         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
4928
4929         mem_cgroup_put(mem);
4930 }
4931
4932 static int mem_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss,
4933                                 struct cgroup *cont)
4934 {
4935         int ret;
4936
4937         ret = cgroup_add_files(cont, ss, mem_cgroup_files,
4938                                 ARRAY_SIZE(mem_cgroup_files));
4939
4940         if (!ret)
4941                 ret = register_memsw_files(cont, ss);
4942         return ret;
4943 }
4944
4945 #ifdef CONFIG_MMU
4946 /* Handlers for move charge at task migration. */
4947 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
4948 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4949 {
4950         int ret = 0;
4951         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
4952         struct mem_cgroup *mem = mc.to;
4953
4954         if (mem_cgroup_is_root(mem)) {
4955                 mc.precharge += count;
4956                 /* we don't need css_get for root */
4957                 return ret;
4958         }
4959         /* try to charge at once */
4960         if (count > 1) {
4961                 struct res_counter *dummy;
4962                 /*
4963                  * "mem" cannot be under rmdir() because we've already checked
4964                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
4965                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
4966                  * css_get().
4967                  */
4968                 if (res_counter_charge(&mem->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
4969                         goto one_by_one;
4970                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&mem->memsw,
4971                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
4972                         res_counter_uncharge(&mem->res, PAGE_SIZE * count);
4973                         goto one_by_one;
4974                 }
4975                 mc.precharge += count;
4976                 return ret;
4977         }
4978 one_by_one:
4979         /* fall back to one by one charge */
4980         while (count--) {
4981                 if (signal_pending(current)) {
4982                         ret = -EINTR;
4983                         break;
4984                 }
4985                 if (!batch_count--) {
4986                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
4987                         cond_resched();
4988                 }
4989                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, GFP_KERNEL, 1, &mem, false);
4990                 if (ret || !mem)
4991                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
4992                         return -ENOMEM;
4993                 mc.precharge++;
4994         }
4995         return ret;
4996 }
4997
4998 /**
4999  * is_target_pte_for_mc - check a pte whether it is valid for move charge
5000  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5001  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5002  * @ptent: the pte to be checked
5003  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5004  *
5005  * Returns
5006  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5007  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5008  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5009  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5010  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5011  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5012  *     in target->ent.
5013  *
5014  * Called with pte lock held.
5015  */
5016 union mc_target {
5017         struct page     *page;
5018         swp_entry_t     ent;
5019 };
5020
5021 enum mc_target_type {
5022         MC_TARGET_NONE, /* not used */
5023         MC_TARGET_PAGE,
5024         MC_TARGET_SWAP,
5025 };
5026
5027 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5028                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5029 {
5030         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5031
5032         if (!page || !page_mapped(page))
5033                 return NULL;
5034         if (PageAnon(page)) {
5035                 /* we don't move shared anon */
5036                 if (!move_anon() || page_mapcount(page) > 2)
5037                         return NULL;
5038         } else if (!move_file())
5039                 /* we ignore mapcount for file pages */
5040                 return NULL;
5041         if (!get_page_unless_zero(page))
5042                 return NULL;
5043
5044         return page;
5045 }
5046
5047 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5048                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5049 {
5050         int usage_count;
5051         struct page *page = NULL;
5052         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5053
5054         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5055                 return NULL;
5056         usage_count = mem_cgroup_count_swap_user(ent, &page);
5057         if (usage_count > 1) { /* we don't move shared anon */
5058                 if (page)
5059                         put_page(page);
5060                 return NULL;
5061         }
5062         if (do_swap_account)
5063                 entry->val = ent.val;
5064
5065         return page;
5066 }
5067
5068 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5069                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5070 {
5071         struct page *page = NULL;
5072         struct inode *inode;
5073         struct address_space *mapping;
5074         pgoff_t pgoff;
5075
5076         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5077                 return NULL;
5078         if (!move_file())
5079                 return NULL;
5080
5081         inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
5082         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5083         if (pte_none(ptent))
5084                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5085         else /* pte_file(ptent) is true */
5086                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5087
5088         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5089         if (!mapping_cap_swap_backed(mapping)) { /* normal file */
5090                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5091         } else { /* shmem/tmpfs file. we should take account of swap too. */
5092                 swp_entry_t ent;
5093                 mem_cgroup_get_shmem_target(inode, pgoff, &page, &ent);
5094                 if (do_swap_account)
5095                         entry->val = ent.val;
5096         }
5097
5098         return page;
5099 }
5100
5101 static int is_target_pte_for_mc(struct vm_area_struct *vma,
5102                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5103 {
5104         struct page *page = NULL;
5105         struct page_cgroup *pc;
5106         int ret = 0;
5107         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5108
5109         if (pte_present(ptent))
5110                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5111         else if (is_swap_pte(ptent))
5112                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5113         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5114                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5115
5116         if (!page && !ent.val)
5117                 return 0;
5118         if (page) {
5119                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5120                 /*
5121                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
5122                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
5123                  * the lock.
5124                  */
5125                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5126                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5127                         if (target)
5128                                 target->page = page;
5129                 }
5130                 if (!ret || !target)
5131                         put_page(page);
5132         }
5133         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5134         if (ent.val && !ret &&
5135                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup(ent)) {
5136                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5137                 if (target)
5138                         target->ent = ent;
5139         }
5140         return ret;
5141 }
5142
5143 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5144                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5145                                         struct mm_walk *walk)
5146 {
5147         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5148         pte_t *pte;
5149         spinlock_t *ptl;
5150
5151         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
5152
5153         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5154         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5155                 if (is_target_pte_for_mc(vma, addr, *pte, NULL))
5156                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5157         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5158         cond_resched();
5159
5160         return 0;
5161 }
5162
5163 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5164 {
5165         unsigned long precharge;
5166         struct vm_area_struct *vma;
5167
5168         down_read(&mm->mmap_sem);
5169         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5170                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5171                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5172                         .mm = mm,
5173                         .private = vma,
5174                 };
5175                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5176                         continue;
5177                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5178                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5179         }
5180         up_read(&mm->mmap_sem);
5181
5182         precharge = mc.precharge;
5183         mc.precharge = 0;
5184
5185         return precharge;
5186 }
5187
5188 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5189 {
5190         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5191
5192         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5193         mc.moving_task = current;
5194         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5195 }
5196
5197 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5198 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5199 {
5200         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5201         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5202
5203         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5204         if (mc.precharge) {
5205                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5206                 mc.precharge = 0;
5207         }
5208         /*
5209          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5210          * we must uncharge here.
5211          */
5212         if (mc.moved_charge) {
5213                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5214                 mc.moved_charge = 0;
5215         }
5216         /* we must fixup refcnts and charges */
5217         if (mc.moved_swap) {
5218                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5219                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5220                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5221                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5222                 __mem_cgroup_put(mc.from, mc.moved_swap);
5223
5224                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
5225                         /*
5226                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5227                          * uncharge to->res.
5228                          */
5229                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5230                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5231                 }
5232                 /* we've already done mem_cgroup_get(mc.to) */
5233                 mc.moved_swap = 0;
5234         }
5235         memcg_oom_recover(from);
5236         memcg_oom_recover(to);
5237         wake_up_all(&mc.waitq);
5238 }
5239
5240 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5241 {
5242         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5243
5244         /*
5245          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5246          * task migration.
5247          */
5248         mc.moving_task = NULL;
5249         __mem_cgroup_clear_mc();
5250         spin_lock(&mc.lock);
5251         mc.from = NULL;
5252         mc.to = NULL;
5253         spin_unlock(&mc.lock);
5254         mem_cgroup_end_move(from);
5255 }
5256
5257 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5258                                 struct cgroup *cgroup,
5259                                 struct task_struct *p)
5260 {
5261         int ret = 0;
5262         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
5263
5264         if (mem->move_charge_at_immigrate) {
5265                 struct mm_struct *mm;
5266                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5267
5268                 VM_BUG_ON(from == mem);
5269
5270                 mm = get_task_mm(p);
5271                 if (!mm)
5272                         return 0;
5273                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5274                 if (mm->owner == p) {
5275                         VM_BUG_ON(mc.from);
5276                         VM_BUG_ON(mc.to);
5277                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5278                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5279                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5280                         mem_cgroup_start_move(from);
5281                         spin_lock(&mc.lock);
5282                         mc.from = from;
5283                         mc.to = mem;
5284                         spin_unlock(&mc.lock);
5285                         /* We set mc.moving_task later */
5286
5287                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5288                         if (ret)
5289                                 mem_cgroup_clear_mc();
5290                 }
5291                 mmput(mm);
5292         }
5293         return ret;
5294 }
5295
5296 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5297                                 struct cgroup *cgroup,
5298                                 struct task_struct *p)
5299 {
5300         mem_cgroup_clear_mc();
5301 }
5302
5303 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5304                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5305                                 struct mm_walk *walk)
5306 {
5307         int ret = 0;
5308         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5309         pte_t *pte;
5310         spinlock_t *ptl;
5311
5312         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
5313 retry:
5314         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5315         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5316                 pte_t ptent = *(pte++);
5317                 union mc_target target;
5318                 int type;
5319                 struct page *page;
5320                 struct page_cgroup *pc;
5321                 swp_entry_t ent;
5322
5323                 if (!mc.precharge)
5324                         break;
5325
5326                 type = is_target_pte_for_mc(vma, addr, ptent, &target);
5327                 switch (type) {
5328                 case MC_TARGET_PAGE:
5329                         page = target.page;
5330                         if (isolate_lru_page(page))
5331                                 goto put;
5332                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5333                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5334                                                      mc.from, mc.to, false)) {
5335                                 mc.precharge--;
5336                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5337                                 mc.moved_charge++;
5338                         }
5339                         putback_lru_page(page);
5340 put:                    /* is_target_pte_for_mc() gets the page */
5341                         put_page(page);
5342                         break;
5343                 case MC_TARGET_SWAP:
5344                         ent = target.ent;
5345                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent,
5346                                                 mc.from, mc.to, false)) {
5347                                 mc.precharge--;
5348                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5349                                 mc.moved_swap++;
5350                         }
5351                         break;
5352                 default:
5353                         break;
5354                 }
5355         }
5356         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5357         cond_resched();
5358
5359         if (addr != end) {
5360                 /*
5361                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5362                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5363                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5364                  * phase.
5365                  */
5366                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5367                 if (!ret)
5368                         goto retry;
5369         }
5370
5371         return ret;
5372 }
5373
5374 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5375 {
5376         struct vm_area_struct *vma;
5377
5378         lru_add_drain_all();
5379 retry:
5380         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5381                 /*
5382                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5383                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5384                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5385                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5386                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5387                  */
5388                 __mem_cgroup_clear_mc();
5389                 cond_resched();
5390                 goto retry;
5391         }
5392         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5393                 int ret;
5394                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5395                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5396                         .mm = mm,
5397                         .private = vma,
5398                 };
5399                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5400                         continue;
5401                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5402                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5403                 if (ret)
5404                         /*
5405                          * means we have consumed all precharges and failed in
5406                          * doing additional charge. Just abandon here.
5407                          */
5408                         break;
5409         }
5410         up_read(&mm->mmap_sem);
5411 }
5412
5413 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys *ss,
5414                                 struct cgroup *cont,
5415                                 struct cgroup *old_cont,
5416                                 struct task_struct *p)
5417 {
5418         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5419
5420         if (mm) {
5421                 if (mc.to)
5422                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5423                 put_swap_token(mm);
5424                 mmput(mm);
5425         }
5426         if (mc.to)
5427                 mem_cgroup_clear_mc();
5428 }
5429 #else   /* !CONFIG_MMU */
5430 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5431                                 struct cgroup *cgroup,
5432                                 struct task_struct *p)
5433 {
5434         return 0;
5435 }
5436 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5437                                 struct cgroup *cgroup,
5438                                 struct task_struct *p)
5439 {
5440 }
5441 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys *ss,
5442                                 struct cgroup *cont,
5443                                 struct cgroup *old_cont,
5444                                 struct task_struct *p)
5445 {
5446 }
5447 #endif
5448
5449 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
5450         .name = "memory",
5451         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
5452         .create = mem_cgroup_create,
5453         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
5454         .destroy = mem_cgroup_destroy,
5455         .populate = mem_cgroup_populate,
5456         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5457         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5458         .attach = mem_cgroup_move_task,
5459         .early_init = 0,
5460         .use_id = 1,
5461 };
5462
5463 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
5464 static int __init enable_swap_account(char *s)
5465 {
5466         /* consider enabled if no parameter or 1 is given */
5467         if (!strcmp(s, "1"))
5468                 really_do_swap_account = 1;
5469         else if (!strcmp(s, "0"))
5470                 really_do_swap_account = 0;
5471         return 1;
5472 }
5473 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5474
5475 #endif