usb: host: tegra: replace CONFIG_USB_HOTPLUG to tegra_ehci_platform_data
[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/export.h>
37 #include <linux/mutex.h>
38 #include <linux/rbtree.h>
39 #include <linux/slab.h>
40 #include <linux/swap.h>
41 #include <linux/swapops.h>
42 #include <linux/spinlock.h>
43 #include <linux/eventfd.h>
44 #include <linux/sort.h>
45 #include <linux/fs.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/mm_inline.h>
49 #include <linux/page_cgroup.h>
50 #include <linux/cpu.h>
51 #include <linux/oom.h>
52 #include "internal.h"
53 #include <net/sock.h>
54 #include <net/tcp_memcontrol.h>
55
56 #include <asm/uaccess.h>
57
58 #include <trace/events/vmscan.h>
59
60 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
61 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
62 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
63
64 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
65 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
66 int do_swap_account __read_mostly;
67
68 /* for remember boot option*/
69 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP_ENABLED
70 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
71 #else
72 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
73 #endif
74
75 #else
76 #define do_swap_account         (0)
77 #endif
78
79
80 /*
81  * Statistics for memory cgroup.
82  */
83 enum mem_cgroup_stat_index {
84         /*
85          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
86          */
87         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
88         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
89         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
90         MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT, /* # of pages, swapped out */
91         MEM_CGROUP_STAT_DATA, /* end of data requires synchronization */
92         MEM_CGROUP_ON_MOVE,     /* someone is moving account between groups */
93         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
94 };
95
96 enum mem_cgroup_events_index {
97         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
98         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
99         MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT,        /* # of pages paged in/out */
100         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
103 };
104 /*
105  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
106  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
107  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
108  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
109  */
110 enum mem_cgroup_events_target {
111         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
112         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
113         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
114         MEM_CGROUP_NTARGETS,
115 };
116 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET (128)
117 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET (1024)
118 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  (1024)
119
120 struct mem_cgroup_stat_cpu {
121         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
122         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
123         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
124 };
125
126 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
127         /* css_id of the last scanned hierarchy member */
128         int position;
129         /* scan generation, increased every round-trip */
130         unsigned int generation;
131 };
132
133 /*
134  * per-zone information in memory controller.
135  */
136 struct mem_cgroup_per_zone {
137         struct lruvec           lruvec;
138         unsigned long           count[NR_LRU_LISTS];
139
140         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
141
142         struct zone_reclaim_stat reclaim_stat;
143         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
144         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
145                                                 /* the soft limit is exceeded*/
146         bool                    on_tree;
147         struct mem_cgroup       *mem;           /* Back pointer, we cannot */
148                                                 /* use container_of        */
149 };
150 /* Macro for accessing counter */
151 #define MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx)       ((mz)->count[(idx)])
152
153 struct mem_cgroup_per_node {
154         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
155 };
156
157 struct mem_cgroup_lru_info {
158         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
159 };
160
161 /*
162  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
163  * their hierarchy representation
164  */
165
166 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
167         struct rb_root rb_root;
168         spinlock_t lock;
169 };
170
171 struct mem_cgroup_tree_per_node {
172         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
173 };
174
175 struct mem_cgroup_tree {
176         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
177 };
178
179 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
180
181 struct mem_cgroup_threshold {
182         struct eventfd_ctx *eventfd;
183         u64 threshold;
184 };
185
186 /* For threshold */
187 struct mem_cgroup_threshold_ary {
188         /* An array index points to threshold just below usage. */
189         int current_threshold;
190         /* Size of entries[] */
191         unsigned int size;
192         /* Array of thresholds */
193         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
194 };
195
196 struct mem_cgroup_thresholds {
197         /* Primary thresholds array */
198         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
199         /*
200          * Spare threshold array.
201          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
202          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
203          */
204         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
205 };
206
207 /* for OOM */
208 struct mem_cgroup_eventfd_list {
209         struct list_head list;
210         struct eventfd_ctx *eventfd;
211 };
212
213 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
214 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
215
216 /*
217  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
218  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
219  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
220  * to help the administrator determine what knobs to tune.
221  *
222  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
223  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
224  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
225  * a feature that will be implemented much later in the future.
226  */
227 struct mem_cgroup {
228         struct cgroup_subsys_state css;
229         /*
230          * the counter to account for memory usage
231          */
232         struct res_counter res;
233
234         union {
235                 /*
236                  * the counter to account for mem+swap usage.
237                  */
238                 struct res_counter memsw;
239
240                 /*
241                  * rcu_freeing is used only when freeing struct mem_cgroup,
242                  * so put it into a union to avoid wasting more memory.
243                  * It must be disjoint from the css field.  It could be
244                  * in a union with the res field, but res plays a much
245                  * larger part in mem_cgroup life than memsw, and might
246                  * be of interest, even at time of free, when debugging.
247                  * So share rcu_head with the less interesting memsw.
248                  */
249                 struct rcu_head rcu_freeing;
250                 /*
251                  * But when using vfree(), that cannot be done at
252                  * interrupt time, so we must then queue the work.
253                  */
254                 struct work_struct work_freeing;
255         };
256
257         /*
258          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
259          * per zone LRU lists.
260          */
261         struct mem_cgroup_lru_info info;
262         int last_scanned_node;
263 #if MAX_NUMNODES > 1
264         nodemask_t      scan_nodes;
265         atomic_t        numainfo_events;
266         atomic_t        numainfo_updating;
267 #endif
268         /*
269          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
270          */
271         bool use_hierarchy;
272
273         bool            oom_lock;
274         atomic_t        under_oom;
275
276         atomic_t        refcnt;
277
278         int     swappiness;
279         /* OOM-Killer disable */
280         int             oom_kill_disable;
281
282         /* set when res.limit == memsw.limit */
283         bool            memsw_is_minimum;
284
285         /* protect arrays of thresholds */
286         struct mutex thresholds_lock;
287
288         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
289         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
290
291         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
292         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
293
294         /* For oom notifier event fd */
295         struct list_head oom_notify;
296
297         /*
298          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
299          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
300          */
301         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
302         /*
303          * percpu counter.
304          */
305         struct mem_cgroup_stat_cpu *stat;
306         /*
307          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
308          * See mem_cgroup_read_stat().
309          */
310         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
311         spinlock_t pcp_counter_lock;
312
313 #ifdef CONFIG_INET
314         struct tcp_memcontrol tcp_mem;
315 #endif
316 };
317
318 /* Stuffs for move charges at task migration. */
319 /*
320  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
321  * left-shifted bitmap of these types.
322  */
323 enum move_type {
324         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
325         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
326         NR_MOVE_TYPE,
327 };
328
329 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
330 static struct move_charge_struct {
331         spinlock_t        lock; /* for from, to */
332         struct mem_cgroup *from;
333         struct mem_cgroup *to;
334         unsigned long precharge;
335         unsigned long moved_charge;
336         unsigned long moved_swap;
337         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
338         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
339 } mc = {
340         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
341         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
342 };
343
344 static bool move_anon(void)
345 {
346         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
347                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
348 }
349
350 static bool move_file(void)
351 {
352         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
353                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
354 }
355
356 /*
357  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
358  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
359  */
360 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            (100)
361 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS (2)
362
363 enum charge_type {
364         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
365         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED,
366         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM,   /* used by page migration of shmem */
367         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE,   /* used by force_empty */
368         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
369         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
370         NR_CHARGE_TYPE,
371 };
372
373 /* for encoding cft->private value on file */
374 #define _MEM                    (0)
375 #define _MEMSWAP                (1)
376 #define _OOM_TYPE               (2)
377 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) (((x) << 16) | (val))
378 #define MEMFILE_TYPE(val)       (((val) >> 16) & 0xffff)
379 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
380 /* Used for OOM nofiier */
381 #define OOM_CONTROL             (0)
382
383 /*
384  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
385  */
386 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
387 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
388 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
389 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
390
391 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg);
392 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg);
393
394 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
395 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM
396 #include <net/sock.h>
397 #include <net/ip.h>
398
399 static bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg);
400 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
401 {
402         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
403                 struct mem_cgroup *memcg;
404
405                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
406
407                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
408                  * filled. It won't however, necessarily happen from
409                  * process context. So the test for root memcg given
410                  * the current task's memcg won't help us in this case.
411                  *
412                  * Respecting the original socket's memcg is a better
413                  * decision in this case.
414                  */
415                 if (sk->sk_cgrp) {
416                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
417                         mem_cgroup_get(sk->sk_cgrp->memcg);
418                         return;
419                 }
420
421                 rcu_read_lock();
422                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
423                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
424                         mem_cgroup_get(memcg);
425                         sk->sk_cgrp = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
426                 }
427                 rcu_read_unlock();
428         }
429 }
430 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
431
432 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
433 {
434         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
435                 struct mem_cgroup *memcg;
436                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
437                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
438                 mem_cgroup_put(memcg);
439         }
440 }
441
442 #ifdef CONFIG_INET
443 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
444 {
445         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
446                 return NULL;
447
448         return &memcg->tcp_mem.cg_proto;
449 }
450 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
451 #endif /* CONFIG_INET */
452 #endif /* CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM */
453
454 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
455
456 static struct mem_cgroup_per_zone *
457 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
458 {
459         return &memcg->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
460 }
461
462 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
463 {
464         return &memcg->css;
465 }
466
467 static struct mem_cgroup_per_zone *
468 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
469 {
470         int nid = page_to_nid(page);
471         int zid = page_zonenum(page);
472
473         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
474 }
475
476 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
477 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
478 {
479         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
480 }
481
482 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
483 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
484 {
485         int nid = page_to_nid(page);
486         int zid = page_zonenum(page);
487
488         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
489 }
490
491 static void
492 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
493                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
494                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
495                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
496 {
497         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
498         struct rb_node *parent = NULL;
499         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
500
501         if (mz->on_tree)
502                 return;
503
504         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
505         if (!mz->usage_in_excess)
506                 return;
507         while (*p) {
508                 parent = *p;
509                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
510                                         tree_node);
511                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
512                         p = &(*p)->rb_left;
513                 /*
514                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
515                  * limit by the same amount
516                  */
517                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
518                         p = &(*p)->rb_right;
519         }
520         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
521         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
522         mz->on_tree = true;
523 }
524
525 static void
526 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
527                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
528                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
529 {
530         if (!mz->on_tree)
531                 return;
532         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
533         mz->on_tree = false;
534 }
535
536 static void
537 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
538                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
539                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
540 {
541         spin_lock(&mctz->lock);
542         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
543         spin_unlock(&mctz->lock);
544 }
545
546
547 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
548 {
549         unsigned long long excess;
550         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
551         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
552         int nid = page_to_nid(page);
553         int zid = page_zonenum(page);
554         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
555
556         /*
557          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
558          * because their event counter is not touched.
559          */
560         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
561                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
562                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
563                 /*
564                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
565                  * mem is over its softlimit.
566                  */
567                 if (excess || mz->on_tree) {
568                         spin_lock(&mctz->lock);
569                         /* if on-tree, remove it */
570                         if (mz->on_tree)
571                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
572                         /*
573                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
574                          * If excess is 0, no tree ops.
575                          */
576                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
577                         spin_unlock(&mctz->lock);
578                 }
579         }
580 }
581
582 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
583 {
584         int node, zone;
585         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
586         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
587
588         for_each_node(node) {
589                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
590                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
591                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
592                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
593                 }
594         }
595 }
596
597 static struct mem_cgroup_per_zone *
598 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
599 {
600         struct rb_node *rightmost = NULL;
601         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
602
603 retry:
604         mz = NULL;
605         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
606         if (!rightmost)
607                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
608
609         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
610         /*
611          * Remove the node now but someone else can add it back,
612          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
613          * position in the tree.
614          */
615         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->mem, mz, mctz);
616         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->mem->res) ||
617                 !css_tryget(&mz->mem->css))
618                 goto retry;
619 done:
620         return mz;
621 }
622
623 static struct mem_cgroup_per_zone *
624 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
625 {
626         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
627
628         spin_lock(&mctz->lock);
629         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
630         spin_unlock(&mctz->lock);
631         return mz;
632 }
633
634 /*
635  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
636  *
637  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
638  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
639  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
640  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
641  *
642  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
643  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
644  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
645  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
646  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
647  *
648  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
649  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
650  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
651  * implemented.
652  */
653 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
654                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
655 {
656         long val = 0;
657         int cpu;
658
659         get_online_cpus();
660         for_each_online_cpu(cpu)
661                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
662 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
663         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
664         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
665         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
666 #endif
667         put_online_cpus();
668         return val;
669 }
670
671 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
672                                          bool charge)
673 {
674         int val = (charge) ? 1 : -1;
675         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT], val);
676 }
677
678 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
679                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
680 {
681         unsigned long val = 0;
682         int cpu;
683
684         for_each_online_cpu(cpu)
685                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
686 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
687         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
688         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
689         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
690 #endif
691         return val;
692 }
693
694 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
695                                          bool file, int nr_pages)
696 {
697         preempt_disable();
698
699         if (file)
700                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
701                                 nr_pages);
702         else
703                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
704                                 nr_pages);
705
706         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
707         if (nr_pages > 0)
708                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
709         else {
710                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
711                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
712         }
713
714         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT], nr_pages);
715
716         preempt_enable();
717 }
718
719 unsigned long
720 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
721                         unsigned int lru_mask)
722 {
723         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
724         enum lru_list l;
725         unsigned long ret = 0;
726
727         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
728
729         for_each_lru(l) {
730                 if (BIT(l) & lru_mask)
731                         ret += MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, l);
732         }
733         return ret;
734 }
735
736 static unsigned long
737 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
738                         int nid, unsigned int lru_mask)
739 {
740         u64 total = 0;
741         int zid;
742
743         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
744                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
745                                                 nid, zid, lru_mask);
746
747         return total;
748 }
749
750 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
751                         unsigned int lru_mask)
752 {
753         int nid;
754         u64 total = 0;
755
756         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
757                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
758         return total;
759 }
760
761 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
762                                        enum mem_cgroup_events_target target)
763 {
764         unsigned long val, next;
765
766         val = __this_cpu_read(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
767         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
768         /* from time_after() in jiffies.h */
769         if ((long)next - (long)val < 0) {
770                 switch (target) {
771                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
772                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
773                         break;
774                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
775                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
776                         break;
777                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
778                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
779                         break;
780                 default:
781                         break;
782                 }
783                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
784                 return true;
785         }
786         return false;
787 }
788
789 /*
790  * Check events in order.
791  *
792  */
793 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
794 {
795         preempt_disable();
796         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
797         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
798                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
799                 bool do_softlimit;
800                 bool do_numainfo __maybe_unused;
801
802                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
803                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
804 #if MAX_NUMNODES > 1
805                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
806                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
807 #endif
808                 preempt_enable();
809
810                 mem_cgroup_threshold(memcg);
811                 if (unlikely(do_softlimit))
812                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
813 #if MAX_NUMNODES > 1
814                 if (unlikely(do_numainfo))
815                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
816 #endif
817         } else
818                 preempt_enable();
819 }
820
821 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
822 {
823         return container_of(cgroup_subsys_state(cont,
824                                 mem_cgroup_subsys_id), struct mem_cgroup,
825                                 css);
826 }
827
828 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
829 {
830         /*
831          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
832          * if it races with swapoff, page migration, etc.
833          * So this can be called with p == NULL.
834          */
835         if (unlikely(!p))
836                 return NULL;
837
838         return container_of(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id),
839                                 struct mem_cgroup, css);
840 }
841
842 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
843 {
844         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
845
846         if (!mm)
847                 return NULL;
848         /*
849          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
850          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
851          * pessimistic (rather than adding locks here).
852          */
853         rcu_read_lock();
854         do {
855                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
856                 if (unlikely(!memcg))
857                         break;
858         } while (!css_tryget(&memcg->css));
859         rcu_read_unlock();
860         return memcg;
861 }
862
863 /**
864  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
865  * @root: hierarchy root
866  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
867  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
868  *
869  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
870  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
871  *
872  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
873  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
874  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
875  *
876  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
877  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
878  * reclaimers operating on the same zone and priority.
879  */
880 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
881                                    struct mem_cgroup *prev,
882                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
883 {
884         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
885         int id = 0;
886
887         if (mem_cgroup_disabled())
888                 return NULL;
889
890         if (!root)
891                 root = root_mem_cgroup;
892
893         if (prev && !reclaim)
894                 id = css_id(&prev->css);
895
896         if (prev && prev != root)
897                 css_put(&prev->css);
898
899         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
900                 if (prev)
901                         return NULL;
902                 return root;
903         }
904
905         while (!memcg) {
906                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
907                 struct cgroup_subsys_state *css;
908
909                 if (reclaim) {
910                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
911                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
912                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
913
914                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
915                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
916                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
917                                 return NULL;
918                         id = iter->position;
919                 }
920
921                 rcu_read_lock();
922                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, id + 1, &root->css, &id);
923                 if (css) {
924                         if (css == &root->css || css_tryget(css))
925                                 memcg = container_of(css,
926                                                      struct mem_cgroup, css);
927                 } else
928                         id = 0;
929                 rcu_read_unlock();
930
931                 if (reclaim) {
932                         iter->position = id;
933                         if (!css)
934                                 iter->generation++;
935                         else if (!prev && memcg)
936                                 reclaim->generation = iter->generation;
937                 }
938
939                 if (prev && !css)
940                         return NULL;
941         }
942         return memcg;
943 }
944
945 /**
946  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
947  * @root: hierarchy root
948  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
949  */
950 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
951                            struct mem_cgroup *prev)
952 {
953         if (!root)
954                 root = root_mem_cgroup;
955         if (prev && prev != root)
956                 css_put(&prev->css);
957 }
958
959 /*
960  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
961  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
962  * be used for reference counting.
963  */
964 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
965         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
966              iter != NULL;                              \
967              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
968
969 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
970         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
971              iter != NULL;                              \
972              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
973
974 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
975 {
976         return (memcg == root_mem_cgroup);
977 }
978
979 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
980 {
981         struct mem_cgroup *memcg;
982
983         if (!mm)
984                 return;
985
986         rcu_read_lock();
987         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
988         if (unlikely(!memcg))
989                 goto out;
990
991         switch (idx) {
992         case PGFAULT:
993                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
994                 break;
995         case PGMAJFAULT:
996                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
997                 break;
998         default:
999                 BUG();
1000         }
1001 out:
1002         rcu_read_unlock();
1003 }
1004 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
1005
1006 /**
1007  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1008  * @zone: zone of the wanted lruvec
1009  * @mem: memcg of the wanted lruvec
1010  *
1011  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1012  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1013  * is disabled.
1014  */
1015 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1016                                       struct mem_cgroup *memcg)
1017 {
1018         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1019
1020         if (mem_cgroup_disabled())
1021                 return &zone->lruvec;
1022
1023         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1024         return &mz->lruvec;
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1029  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1030  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1031  *
1032  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1033  * 1. charge
1034  * 2. moving account
1035  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1036  * It is added to LRU before charge.
1037  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1038  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1039  */
1040
1041 /**
1042  * mem_cgroup_lru_add_list - account for adding an lru page and return lruvec
1043  * @zone: zone of the page
1044  * @page: the page
1045  * @lru: current lru
1046  *
1047  * This function accounts for @page being added to @lru, and returns
1048  * the lruvec for the given @zone and the memcg @page is charged to.
1049  *
1050  * The callsite is then responsible for physically linking the page to
1051  * the returned lruvec->lists[@lru].
1052  */
1053 struct lruvec *mem_cgroup_lru_add_list(struct zone *zone, struct page *page,
1054                                        enum lru_list lru)
1055 {
1056         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1057         struct mem_cgroup *memcg;
1058         struct page_cgroup *pc;
1059
1060         if (mem_cgroup_disabled())
1061                 return &zone->lruvec;
1062
1063         pc = lookup_page_cgroup(page);
1064         memcg = pc->mem_cgroup;
1065
1066         /*
1067          * Surreptitiously switch any uncharged page to root:
1068          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1069          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1070          *
1071          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1072          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1073          * of pc->mem_cgroup safe.
1074          */
1075         if (!PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1076                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1077
1078         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1079         /* compound_order() is stabilized through lru_lock */
1080         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) += 1 << compound_order(page);
1081         return &mz->lruvec;
1082 }
1083
1084 /**
1085  * mem_cgroup_lru_del_list - account for removing an lru page
1086  * @page: the page
1087  * @lru: target lru
1088  *
1089  * This function accounts for @page being removed from @lru.
1090  *
1091  * The callsite is then responsible for physically unlinking
1092  * @page->lru.
1093  */
1094 void mem_cgroup_lru_del_list(struct page *page, enum lru_list lru)
1095 {
1096         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1097         struct mem_cgroup *memcg;
1098         struct page_cgroup *pc;
1099
1100         if (mem_cgroup_disabled())
1101                 return;
1102
1103         pc = lookup_page_cgroup(page);
1104         memcg = pc->mem_cgroup;
1105         VM_BUG_ON(!memcg);
1106         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1107         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
1108         VM_BUG_ON(MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) < (1 << compound_order(page)));
1109         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) -= 1 << compound_order(page);
1110 }
1111
1112 void mem_cgroup_lru_del(struct page *page)
1113 {
1114         mem_cgroup_lru_del_list(page, page_lru(page));
1115 }
1116
1117 /**
1118  * mem_cgroup_lru_move_lists - account for moving a page between lrus
1119  * @zone: zone of the page
1120  * @page: the page
1121  * @from: current lru
1122  * @to: target lru
1123  *
1124  * This function accounts for @page being moved between the lrus @from
1125  * and @to, and returns the lruvec for the given @zone and the memcg
1126  * @page is charged to.
1127  *
1128  * The callsite is then responsible for physically relinking
1129  * @page->lru to the returned lruvec->lists[@to].
1130  */
1131 struct lruvec *mem_cgroup_lru_move_lists(struct zone *zone,
1132                                          struct page *page,
1133                                          enum lru_list from,
1134                                          enum lru_list to)
1135 {
1136         /* XXX: Optimize this, especially for @from == @to */
1137         mem_cgroup_lru_del_list(page, from);
1138         return mem_cgroup_lru_add_list(zone, page, to);
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1143  * hierarchy subtree
1144  */
1145 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1146                 struct mem_cgroup *memcg)
1147 {
1148         if (root_memcg != memcg) {
1149                 return (root_memcg->use_hierarchy &&
1150                         css_is_ancestor(&memcg->css, &root_memcg->css));
1151         }
1152
1153         return true;
1154 }
1155
1156 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *memcg)
1157 {
1158         int ret;
1159         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1160         struct task_struct *p;
1161
1162         p = find_lock_task_mm(task);
1163         if (p) {
1164                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1165                 task_unlock(p);
1166         } else {
1167                 /*
1168                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1169                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1170                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1171                  */
1172                 task_lock(task);
1173                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1174                 if (curr)
1175                         css_get(&curr->css);
1176                 task_unlock(task);
1177         }
1178         if (!curr)
1179                 return 0;
1180         /*
1181          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1182          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1183          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1184          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1185          */
1186         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1187         css_put(&curr->css);
1188         return ret;
1189 }
1190
1191 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
1192 {
1193         unsigned long inactive_ratio;
1194         int nid = zone_to_nid(zone);
1195         int zid = zone_idx(zone);
1196         unsigned long inactive;
1197         unsigned long active;
1198         unsigned long gb;
1199
1200         inactive = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1201                                                 BIT(LRU_INACTIVE_ANON));
1202         active = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1203                                               BIT(LRU_ACTIVE_ANON));
1204
1205         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1206         if (gb)
1207                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1208         else
1209                 inactive_ratio = 1;
1210
1211         return inactive * inactive_ratio < active;
1212 }
1213
1214 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
1215 {
1216         unsigned long active;
1217         unsigned long inactive;
1218         int zid = zone_idx(zone);
1219         int nid = zone_to_nid(zone);
1220
1221         inactive = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1222                                                 BIT(LRU_INACTIVE_FILE));
1223         active = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1224                                               BIT(LRU_ACTIVE_FILE));
1225
1226         return (active > inactive);
1227 }
1228
1229 struct zone_reclaim_stat *mem_cgroup_get_reclaim_stat(struct mem_cgroup *memcg,
1230                                                       struct zone *zone)
1231 {
1232         int nid = zone_to_nid(zone);
1233         int zid = zone_idx(zone);
1234         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
1235
1236         return &mz->reclaim_stat;
1237 }
1238
1239 struct zone_reclaim_stat *
1240 mem_cgroup_get_reclaim_stat_from_page(struct page *page)
1241 {
1242         struct page_cgroup *pc;
1243         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1244
1245         if (mem_cgroup_disabled())
1246                 return NULL;
1247
1248         pc = lookup_page_cgroup(page);
1249         if (!PageCgroupUsed(pc))
1250                 return NULL;
1251         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
1252         smp_rmb();
1253         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
1254         return &mz->reclaim_stat;
1255 }
1256
1257 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1258         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1259
1260 /**
1261  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1262  * @mem: the memory cgroup
1263  *
1264  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1265  * pages.
1266  */
1267 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1268 {
1269         unsigned long long margin;
1270
1271         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1272         if (do_swap_account)
1273                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1274         return margin >> PAGE_SHIFT;
1275 }
1276
1277 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1278 {
1279         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1280
1281         /* root ? */
1282         if (cgrp->parent == NULL)
1283                 return vm_swappiness;
1284
1285         return memcg->swappiness;
1286 }
1287
1288 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1289 {
1290         int cpu;
1291
1292         get_online_cpus();
1293         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
1294         for_each_online_cpu(cpu)
1295                 per_cpu(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) += 1;
1296         memcg->nocpu_base.count[MEM_CGROUP_ON_MOVE] += 1;
1297         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
1298         put_online_cpus();
1299
1300         synchronize_rcu();
1301 }
1302
1303 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1304 {
1305         int cpu;
1306
1307         if (!memcg)
1308                 return;
1309         get_online_cpus();
1310         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
1311         for_each_online_cpu(cpu)
1312                 per_cpu(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) -= 1;
1313         memcg->nocpu_base.count[MEM_CGROUP_ON_MOVE] -= 1;
1314         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
1315         put_online_cpus();
1316 }
1317 /*
1318  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1319  *
1320  * mem_cgroup_stealed() - checking a cgroup is mc.from or not. This is used
1321  *                        for avoiding race in accounting. If true,
1322  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1323  *
1324  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1325  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1326  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1327  */
1328
1329 static bool mem_cgroup_stealed(struct mem_cgroup *memcg)
1330 {
1331         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1332         return this_cpu_read(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE]) > 0;
1333 }
1334
1335 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1336 {
1337         struct mem_cgroup *from;
1338         struct mem_cgroup *to;
1339         bool ret = false;
1340         /*
1341          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1342          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1343          */
1344         spin_lock(&mc.lock);
1345         from = mc.from;
1346         to = mc.to;
1347         if (!from)
1348                 goto unlock;
1349
1350         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1351                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1352 unlock:
1353         spin_unlock(&mc.lock);
1354         return ret;
1355 }
1356
1357 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1358 {
1359         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1360                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1361                         DEFINE_WAIT(wait);
1362                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1363                         /* moving charge context might have finished. */
1364                         if (mc.moving_task)
1365                                 schedule();
1366                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1367                         return true;
1368                 }
1369         }
1370         return false;
1371 }
1372
1373 /**
1374  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1375  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1376  * @p: Task that is going to be killed
1377  *
1378  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1379  * enabled
1380  */
1381 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1382 {
1383         struct cgroup *task_cgrp;
1384         struct cgroup *mem_cgrp;
1385         /*
1386          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1387          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1388          * If this assumption is broken, revisit this code.
1389          */
1390         static char memcg_name[PATH_MAX];
1391         int ret;
1392
1393         if (!memcg || !p)
1394                 return;
1395
1396
1397         rcu_read_lock();
1398
1399         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1400         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1401
1402         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1403         if (ret < 0) {
1404                 /*
1405                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1406                  * But we'll still print out the usage information
1407                  */
1408                 rcu_read_unlock();
1409                 goto done;
1410         }
1411         rcu_read_unlock();
1412
1413         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1414
1415         rcu_read_lock();
1416         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1417         if (ret < 0) {
1418                 rcu_read_unlock();
1419                 goto done;
1420         }
1421         rcu_read_unlock();
1422
1423         /*
1424          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1425          */
1426         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1427 done:
1428
1429         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1430                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1431                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1432                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1433         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1434                 "failcnt %llu\n",
1435                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1436                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1437                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1438 }
1439
1440 /*
1441  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1442  * 1(self count) if no children.
1443  */
1444 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1445 {
1446         int num = 0;
1447         struct mem_cgroup *iter;
1448
1449         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1450                 num++;
1451         return num;
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1456  */
1457 u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1458 {
1459         u64 limit;
1460         u64 memsw;
1461
1462         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1463         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1464
1465         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1466         /*
1467          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1468          * to this memcg, return that limit.
1469          */
1470         return min(limit, memsw);
1471 }
1472
1473 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1474                                         gfp_t gfp_mask,
1475                                         unsigned long flags)
1476 {
1477         unsigned long total = 0;
1478         bool noswap = false;
1479         int loop;
1480
1481         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1482                 noswap = true;
1483         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1484                 noswap = true;
1485
1486         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1487                 if (loop)
1488                         drain_all_stock_async(memcg);
1489                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1490                 /*
1491                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1492                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1493                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1494                  */
1495                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1496                         break;
1497                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1498                         break;
1499                 /*
1500                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1501                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1502                  */
1503                 if (loop && !total)
1504                         break;
1505         }
1506         return total;
1507 }
1508
1509 /**
1510  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1511  * @mem: the target memcg
1512  * @nid: the node ID to be checked.
1513  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1514  *
1515  * This function returns whether the specified memcg contains any
1516  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1517  * pages in the node.
1518  */
1519 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1520                 int nid, bool noswap)
1521 {
1522         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1523                 return true;
1524         if (noswap || !total_swap_pages)
1525                 return false;
1526         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1527                 return true;
1528         return false;
1529
1530 }
1531 #if MAX_NUMNODES > 1
1532
1533 /*
1534  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1535  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1536  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1537  *
1538  */
1539 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1540 {
1541         int nid;
1542         /*
1543          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1544          * pagein/pageout changes since the last update.
1545          */
1546         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1547                 return;
1548         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1549                 return;
1550
1551         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1552         memcg->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1553
1554         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1555
1556                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1557                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1558         }
1559
1560         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1561         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1566  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1567  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1568  *
1569  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1570  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1571  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1572  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1573  *
1574  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1575  */
1576 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1577 {
1578         int node;
1579
1580         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1581         node = memcg->last_scanned_node;
1582
1583         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1584         if (node == MAX_NUMNODES)
1585                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1586         /*
1587          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1588          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1589          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1590          * we use curret node.
1591          */
1592         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1593                 node = numa_node_id();
1594
1595         memcg->last_scanned_node = node;
1596         return node;
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1601  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1602  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1603  * enough new information. We need to do double check.
1604  */
1605 bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1606 {
1607         int nid;
1608
1609         /*
1610          * quick check...making use of scan_node.
1611          * We can skip unused nodes.
1612          */
1613         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1614                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1615                      nid < MAX_NUMNODES;
1616                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1617
1618                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1619                                 return true;
1620                 }
1621         }
1622         /*
1623          * Check rest of nodes.
1624          */
1625         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1626                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1627                         continue;
1628                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1629                         return true;
1630         }
1631         return false;
1632 }
1633
1634 #else
1635 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1636 {
1637         return 0;
1638 }
1639
1640 bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1641 {
1642         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1643 }
1644 #endif
1645
1646 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1647                                    struct zone *zone,
1648                                    gfp_t gfp_mask,
1649                                    unsigned long *total_scanned)
1650 {
1651         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1652         int total = 0;
1653         int loop = 0;
1654         unsigned long excess;
1655         unsigned long nr_scanned;
1656         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1657                 .zone = zone,
1658                 .priority = 0,
1659         };
1660
1661         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
1662
1663         while (1) {
1664                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1665                 if (!victim) {
1666                         loop++;
1667                         if (loop >= 2) {
1668                                 /*
1669                                  * If we have not been able to reclaim
1670                                  * anything, it might because there are
1671                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1672                                  */
1673                                 if (!total)
1674                                         break;
1675                                 /*
1676                                  * We want to do more targeted reclaim.
1677                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1678                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1679                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1680                                  */
1681                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1682                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1683                                         break;
1684                         }
1685                         continue;
1686                 }
1687                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
1688                         continue;
1689                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1690                                                      zone, &nr_scanned);
1691                 *total_scanned += nr_scanned;
1692                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
1693                         break;
1694         }
1695         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1696         return total;
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1701  * If someone is running, return false.
1702  * Has to be called with memcg_oom_lock
1703  */
1704 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *memcg)
1705 {
1706         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1707
1708         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1709                 if (iter->oom_lock) {
1710                         /*
1711                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1712                          * so we cannot give a lock.
1713                          */
1714                         failed = iter;
1715                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1716                         break;
1717                 } else
1718                         iter->oom_lock = true;
1719         }
1720
1721         if (!failed)
1722                 return true;
1723
1724         /*
1725          * OK, we failed to lock the whole subtree so we have to clean up
1726          * what we set up to the failing subtree
1727          */
1728         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1729                 if (iter == failed) {
1730                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1731                         break;
1732                 }
1733                 iter->oom_lock = false;
1734         }
1735         return false;
1736 }
1737
1738 /*
1739  * Has to be called with memcg_oom_lock
1740  */
1741 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1742 {
1743         struct mem_cgroup *iter;
1744
1745         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1746                 iter->oom_lock = false;
1747         return 0;
1748 }
1749
1750 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1751 {
1752         struct mem_cgroup *iter;
1753
1754         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1755                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1756 }
1757
1758 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1759 {
1760         struct mem_cgroup *iter;
1761
1762         /*
1763          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1764          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1765          * atomic_add_unless() here.
1766          */
1767         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1768                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1769 }
1770
1771 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1772 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1773
1774 struct oom_wait_info {
1775         struct mem_cgroup *mem;
1776         wait_queue_t    wait;
1777 };
1778
1779 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1780         unsigned mode, int sync, void *arg)
1781 {
1782         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg,
1783                           *oom_wait_memcg;
1784         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1785
1786         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1787         oom_wait_memcg = oom_wait_info->mem;
1788
1789         /*
1790          * Both of oom_wait_info->mem and wake_mem are stable under us.
1791          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1792          */
1793         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
1794                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
1795                 return 0;
1796         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1797 }
1798
1799 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1800 {
1801         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1802         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1803 }
1804
1805 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1806 {
1807         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1808                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1813  */
1814 bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask)
1815 {
1816         struct oom_wait_info owait;
1817         bool locked, need_to_kill;
1818
1819         owait.mem = memcg;
1820         owait.wait.flags = 0;
1821         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1822         owait.wait.private = current;
1823         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1824         need_to_kill = true;
1825         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1826
1827         /* At first, try to OOM lock hierarchy under memcg.*/
1828         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1829         locked = mem_cgroup_oom_lock(memcg);
1830         /*
1831          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1832          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1833          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1834          */
1835         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1836         if (!locked || memcg->oom_kill_disable)
1837                 need_to_kill = false;
1838         if (locked)
1839                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1840         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1841
1842         if (need_to_kill) {
1843                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1844                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask);
1845         } else {
1846                 schedule();
1847                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1848         }
1849         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1850         if (locked)
1851                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1852         memcg_wakeup_oom(memcg);
1853         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1854
1855         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1856
1857         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1858                 return false;
1859         /* Give chance to dying process */
1860         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1861         return true;
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1866  * generalized to update other statistics as well.
1867  *
1868  * Notes: Race condition
1869  *
1870  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1871  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1872  * to do so _always_.
1873  *
1874  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1875  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1876  * are no race with "charge".
1877  *
1878  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1879  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1880  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1881  * by flags.
1882  *
1883  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1884  * small, we check MEM_CGROUP_ON_MOVE percpu value and detect there are
1885  * possibility of race condition. If there is, we take a lock.
1886  */
1887
1888 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1889                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1890 {
1891         struct mem_cgroup *memcg;
1892         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1893         bool need_unlock = false;
1894         unsigned long uninitialized_var(flags);
1895
1896         if (mem_cgroup_disabled())
1897                 return;
1898
1899         rcu_read_lock();
1900         memcg = pc->mem_cgroup;
1901         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
1902                 goto out;
1903         /* pc->mem_cgroup is unstable ? */
1904         if (unlikely(mem_cgroup_stealed(memcg)) || PageTransHuge(page)) {
1905                 /* take a lock against to access pc->mem_cgroup */
1906                 move_lock_page_cgroup(pc, &flags);
1907                 need_unlock = true;
1908                 memcg = pc->mem_cgroup;
1909                 if (!memcg || !PageCgroupUsed(pc))
1910                         goto out;
1911         }
1912
1913         switch (idx) {
1914         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
1915                 if (val > 0)
1916                         SetPageCgroupFileMapped(pc);
1917                 else if (!page_mapped(page))
1918                         ClearPageCgroupFileMapped(pc);
1919                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
1920                 break;
1921         default:
1922                 BUG();
1923         }
1924
1925         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
1926
1927 out:
1928         if (unlikely(need_unlock))
1929                 move_unlock_page_cgroup(pc, &flags);
1930         rcu_read_unlock();
1931         return;
1932 }
1933 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_update_page_stat);
1934
1935 /*
1936  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1937  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1938  */
1939 #define CHARGE_BATCH    32U
1940 struct memcg_stock_pcp {
1941         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1942         unsigned int nr_pages;
1943         struct work_struct work;
1944         unsigned long flags;
1945 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  (0)
1946 };
1947 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1948 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1949
1950 /*
1951  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
1952  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
1953  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
1954  * refilled.
1955  */
1956 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg)
1957 {
1958         struct memcg_stock_pcp *stock;
1959         bool ret = true;
1960
1961         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1962         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages)
1963                 stock->nr_pages--;
1964         else /* need to call res_counter_charge */
1965                 ret = false;
1966         put_cpu_var(memcg_stock);
1967         return ret;
1968 }
1969
1970 /*
1971  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
1972  */
1973 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1974 {
1975         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1976
1977         if (stock->nr_pages) {
1978                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
1979
1980                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
1981                 if (do_swap_account)
1982                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
1983                 stock->nr_pages = 0;
1984         }
1985         stock->cached = NULL;
1986 }
1987
1988 /*
1989  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1990  * a thread which is pinned to local cpu.
1991  */
1992 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1993 {
1994         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
1995         drain_stock(stock);
1996         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1997 }
1998
1999 /*
2000  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2001  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2002  */
2003 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2004 {
2005         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2006
2007         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2008                 drain_stock(stock);
2009                 stock->cached = memcg;
2010         }
2011         stock->nr_pages += nr_pages;
2012         put_cpu_var(memcg_stock);
2013 }
2014
2015 /*
2016  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2017  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2018  * until the work is done.
2019  */
2020 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2021 {
2022         int cpu, curcpu;
2023
2024         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2025         get_online_cpus();
2026         curcpu = get_cpu();
2027         for_each_online_cpu(cpu) {
2028                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2029                 struct mem_cgroup *memcg;
2030
2031                 memcg = stock->cached;
2032                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2033                         continue;
2034                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2035                         continue;
2036                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2037                         if (cpu == curcpu)
2038                                 drain_local_stock(&stock->work);
2039                         else
2040                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2041                 }
2042         }
2043         put_cpu();
2044
2045         if (!sync)
2046                 goto out;
2047
2048         for_each_online_cpu(cpu) {
2049                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2050                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2051                         flush_work(&stock->work);
2052         }
2053 out:
2054         put_online_cpus();
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2059  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2060  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2061  * it.
2062  */
2063 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2064 {
2065         /*
2066          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2067          */
2068         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2069                 return;
2070         drain_all_stock(root_memcg, false);
2071         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2072 }
2073
2074 /* This is a synchronous drain interface. */
2075 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2076 {
2077         /* called when force_empty is called */
2078         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2079         drain_all_stock(root_memcg, true);
2080         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2081 }
2082
2083 /*
2084  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2085  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2086  */
2087 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2088 {
2089         int i;
2090
2091         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2092         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_DATA; i++) {
2093                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2094
2095                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2096                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2097         }
2098         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2099                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2100
2101                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2102                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2103         }
2104         /* need to clear ON_MOVE value, works as a kind of lock. */
2105         per_cpu(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) = 0;
2106         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2107 }
2108
2109 static void synchronize_mem_cgroup_on_move(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2110 {
2111         int idx = MEM_CGROUP_ON_MOVE;
2112
2113         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2114         per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu) = memcg->nocpu_base.count[idx];
2115         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2116 }
2117
2118 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2119                                         unsigned long action,
2120                                         void *hcpu)
2121 {
2122         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2123         struct memcg_stock_pcp *stock;
2124         struct mem_cgroup *iter;
2125
2126         if ((action == CPU_ONLINE)) {
2127                 for_each_mem_cgroup(iter)
2128                         synchronize_mem_cgroup_on_move(iter, cpu);
2129                 return NOTIFY_OK;
2130         }
2131
2132         if ((action != CPU_DEAD) || action != CPU_DEAD_FROZEN)
2133                 return NOTIFY_OK;
2134
2135         for_each_mem_cgroup(iter)
2136                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2137
2138         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2139         drain_stock(stock);
2140         return NOTIFY_OK;
2141 }
2142
2143
2144 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2145 enum {
2146         CHARGE_OK,              /* success */
2147         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2148         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2149         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2150         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2151 };
2152
2153 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2154                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2155 {
2156         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2157         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2158         struct res_counter *fail_res;
2159         unsigned long flags = 0;
2160         int ret;
2161
2162         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2163
2164         if (likely(!ret)) {
2165                 if (!do_swap_account)
2166                         return CHARGE_OK;
2167                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2168                 if (likely(!ret))
2169                         return CHARGE_OK;
2170
2171                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2172                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2173                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2174         } else
2175                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2176         /*
2177          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2178          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2179          *
2180          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2181          * single page instead.
2182          */
2183         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2184                 return CHARGE_RETRY;
2185
2186         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2187                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2188
2189         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2190         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2191                 return CHARGE_RETRY;
2192         /*
2193          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2194          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2195          * before killing the task.
2196          *
2197          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2198          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2199          * to regular pages anyway in case of failure.
2200          */
2201         if (nr_pages == 1 && ret)
2202                 return CHARGE_RETRY;
2203
2204         /*
2205          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2206          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2207          */
2208         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2209                 return CHARGE_RETRY;
2210
2211         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2212         if (!oom_check)
2213                 return CHARGE_NOMEM;
2214         /* check OOM */
2215         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask))
2216                 return CHARGE_OOM_DIE;
2217
2218         return CHARGE_RETRY;
2219 }
2220
2221 /*
2222  * __mem_cgroup_try_charge() does
2223  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2224  * 2. update res_counter
2225  * 3. call memory reclaim if necessary.
2226  *
2227  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2228  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2229  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2230  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2231  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2232  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2233  *
2234  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2235  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2236  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2237  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2238  *
2239  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2240  * the oom-killer can be invoked.
2241  */
2242 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2243                                    gfp_t gfp_mask,
2244                                    unsigned int nr_pages,
2245                                    struct mem_cgroup **ptr,
2246                                    bool oom)
2247 {
2248         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2249         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2250         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2251         int ret;
2252
2253         /*
2254          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2255          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2256          * MEMDIE process.
2257          */
2258         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2259                      || fatal_signal_pending(current)))
2260                 goto bypass;
2261
2262         /*
2263          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2264          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2265          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2266          * set, if so charge the init_mm (happens for pagecache usage).
2267          */
2268         if (!*ptr && !mm)
2269                 *ptr = root_mem_cgroup;
2270 again:
2271         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2272                 memcg = *ptr;
2273                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&memcg->css));
2274                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2275                         goto done;
2276                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg))
2277                         goto done;
2278                 css_get(&memcg->css);
2279         } else {
2280                 struct task_struct *p;
2281
2282                 rcu_read_lock();
2283                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2284                 /*
2285                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2286                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2287                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2288                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2289                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2290                  * small race, here.
2291                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2292                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2293                  */
2294                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2295                 if (!memcg)
2296                         memcg = root_mem_cgroup;
2297                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2298                         rcu_read_unlock();
2299                         goto done;
2300                 }
2301                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg)) {
2302                         /*
2303                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2304                          * But considering how consume_stok works, it's not
2305                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2306                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2307                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2308                          * calling consume_stock().
2309                          */
2310                         rcu_read_unlock();
2311                         goto done;
2312                 }
2313                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2314                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2315                         rcu_read_unlock();
2316                         goto again;
2317                 }
2318                 rcu_read_unlock();
2319         }
2320
2321         do {
2322                 bool oom_check;
2323
2324                 /* If killed, bypass charge */
2325                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2326                         css_put(&memcg->css);
2327                         goto bypass;
2328                 }
2329
2330                 oom_check = false;
2331                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2332                         oom_check = true;
2333                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2334                 }
2335
2336                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch, oom_check);
2337                 switch (ret) {
2338                 case CHARGE_OK:
2339                         break;
2340                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2341                         batch = nr_pages;
2342                         css_put(&memcg->css);
2343                         memcg = NULL;
2344                         goto again;
2345                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2346                         css_put(&memcg->css);
2347                         goto nomem;
2348                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2349                         if (!oom) {
2350                                 css_put(&memcg->css);
2351                                 goto nomem;
2352                         }
2353                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2354                         nr_oom_retries--;
2355                         break;
2356                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2357                         css_put(&memcg->css);
2358                         goto bypass;
2359                 }
2360         } while (ret != CHARGE_OK);
2361
2362         if (batch > nr_pages)
2363                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2364         css_put(&memcg->css);
2365 done:
2366         *ptr = memcg;
2367         return 0;
2368 nomem:
2369         *ptr = NULL;
2370         return -ENOMEM;
2371 bypass:
2372         *ptr = root_mem_cgroup;
2373         return -EINTR;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2378  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2379  * gotten by try_charge().
2380  */
2381 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2382                                        unsigned int nr_pages)
2383 {
2384         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2385                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2386
2387                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2388                 if (do_swap_account)
2389                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2390         }
2391 }
2392
2393 /*
2394  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2395  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2396  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2397  * memcg.)
2398  */
2399 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2400 {
2401         struct cgroup_subsys_state *css;
2402
2403         /* ID 0 is unused ID */
2404         if (!id)
2405                 return NULL;
2406         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2407         if (!css)
2408                 return NULL;
2409         return container_of(css, struct mem_cgroup, css);
2410 }
2411
2412 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2413 {
2414         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2415         struct page_cgroup *pc;
2416         unsigned short id;
2417         swp_entry_t ent;
2418
2419         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2420
2421         pc = lookup_page_cgroup(page);
2422         lock_page_cgroup(pc);
2423         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2424                 memcg = pc->mem_cgroup;
2425                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2426                         memcg = NULL;
2427         } else if (PageSwapCache(page)) {
2428                 ent.val = page_private(page);
2429                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2430                 rcu_read_lock();
2431                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2432                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2433                         memcg = NULL;
2434                 rcu_read_unlock();
2435         }
2436         unlock_page_cgroup(pc);
2437         return memcg;
2438 }
2439
2440 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2441                                        struct page *page,
2442                                        unsigned int nr_pages,
2443                                        struct page_cgroup *pc,
2444                                        enum charge_type ctype,
2445                                        bool lrucare)
2446 {
2447         struct zone *uninitialized_var(zone);
2448         bool was_on_lru = false;
2449
2450         lock_page_cgroup(pc);
2451         if (unlikely(PageCgroupUsed(pc))) {
2452                 unlock_page_cgroup(pc);
2453                 __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, nr_pages);
2454                 return;
2455         }
2456         /*
2457          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2458          * accessed by any other context at this point.
2459          */
2460
2461         /*
2462          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2463          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2464          */
2465         if (lrucare) {
2466                 zone = page_zone(page);
2467                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2468                 if (PageLRU(page)) {
2469                         ClearPageLRU(page);
2470                         del_page_from_lru_list(zone, page, page_lru(page));
2471                         was_on_lru = true;
2472                 }
2473         }
2474
2475         pc->mem_cgroup = memcg;
2476         /*
2477          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2478          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2479          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2480          * before USED bit, we need memory barrier here.
2481          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2482          */
2483         smp_wmb();
2484         switch (ctype) {
2485         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE:
2486         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM:
2487                 SetPageCgroupCache(pc);
2488                 SetPageCgroupUsed(pc);
2489                 break;
2490         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2491                 ClearPageCgroupCache(pc);
2492                 SetPageCgroupUsed(pc);
2493                 break;
2494         default:
2495                 break;
2496         }
2497
2498         if (lrucare) {
2499                 if (was_on_lru) {
2500                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2501                         SetPageLRU(page);
2502                         add_page_to_lru_list(zone, page, page_lru(page));
2503                 }
2504                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2505         }
2506
2507         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, PageCgroupCache(pc), nr_pages);
2508         unlock_page_cgroup(pc);
2509
2510         /*
2511          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2512          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2513          * if they exceeds softlimit.
2514          */
2515         memcg_check_events(memcg, page);
2516 }
2517
2518 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2519
2520 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT ((1 << PCG_LOCK) | (1 << PCG_MOVE_LOCK) |\
2521                         (1 << PCG_MIGRATION))
2522 /*
2523  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2524  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2525  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2526  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2527  */
2528 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2529 {
2530         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2531         struct page_cgroup *pc;
2532         int i;
2533
2534         if (mem_cgroup_disabled())
2535                 return;
2536         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
2537                 pc = head_pc + i;
2538                 pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2539                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
2540                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2541         }
2542 }
2543 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2544
2545 /**
2546  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2547  * @page: the page
2548  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2549  * @pc: page_cgroup of the page.
2550  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2551  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2552  * @uncharge: whether we should call uncharge and css_put against @from.
2553  *
2554  * The caller must confirm following.
2555  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2556  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2557  *
2558  * This function doesn't do "charge" nor css_get to new cgroup. It should be
2559  * done by a caller(__mem_cgroup_try_charge would be useful). If @uncharge is
2560  * true, this function does "uncharge" from old cgroup, but it doesn't if
2561  * @uncharge is false, so a caller should do "uncharge".
2562  */
2563 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2564                                    unsigned int nr_pages,
2565                                    struct page_cgroup *pc,
2566                                    struct mem_cgroup *from,
2567                                    struct mem_cgroup *to,
2568                                    bool uncharge)
2569 {
2570         unsigned long flags;
2571         int ret;
2572
2573         VM_BUG_ON(from == to);
2574         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2575         /*
2576          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2577          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2578          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2579          * hold it.
2580          */
2581         ret = -EBUSY;
2582         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2583                 goto out;
2584
2585         lock_page_cgroup(pc);
2586
2587         ret = -EINVAL;
2588         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2589                 goto unlock;
2590
2591         move_lock_page_cgroup(pc, &flags);
2592
2593         if (PageCgroupFileMapped(pc)) {
2594                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2595                 preempt_disable();
2596                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2597                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2598                 preempt_enable();
2599         }
2600         mem_cgroup_charge_statistics(from, PageCgroupCache(pc), -nr_pages);
2601         if (uncharge)
2602                 /* This is not "cancel", but cancel_charge does all we need. */
2603                 __mem_cgroup_cancel_charge(from, nr_pages);
2604
2605         /* caller should have done css_get */
2606         pc->mem_cgroup = to;
2607         mem_cgroup_charge_statistics(to, PageCgroupCache(pc), nr_pages);
2608         /*
2609          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2610          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2611          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2612          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2613          * status here.
2614          */
2615         move_unlock_page_cgroup(pc, &flags);
2616         ret = 0;
2617 unlock:
2618         unlock_page_cgroup(pc);
2619         /*
2620          * check events
2621          */
2622         memcg_check_events(to, page);
2623         memcg_check_events(from, page);
2624 out:
2625         return ret;
2626 }
2627
2628 /*
2629  * move charges to its parent.
2630  */
2631
2632 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2633                                   struct page_cgroup *pc,
2634                                   struct mem_cgroup *child,
2635                                   gfp_t gfp_mask)
2636 {
2637         struct cgroup *cg = child->css.cgroup;
2638         struct cgroup *pcg = cg->parent;
2639         struct mem_cgroup *parent;
2640         unsigned int nr_pages;
2641         unsigned long uninitialized_var(flags);
2642         int ret;
2643
2644         /* Is ROOT ? */
2645         if (!pcg)
2646                 return -EINVAL;
2647
2648         ret = -EBUSY;
2649         if (!get_page_unless_zero(page))
2650                 goto out;
2651         if (isolate_lru_page(page))
2652                 goto put;
2653
2654         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2655
2656         parent = mem_cgroup_from_cont(pcg);
2657         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, nr_pages, &parent, false);
2658         if (ret)
2659                 goto put_back;
2660
2661         if (nr_pages > 1)
2662                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2663
2664         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages, pc, child, parent, true);
2665         if (ret)
2666                 __mem_cgroup_cancel_charge(parent, nr_pages);
2667
2668         if (nr_pages > 1)
2669                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2670 put_back:
2671         putback_lru_page(page);
2672 put:
2673         put_page(page);
2674 out:
2675         return ret;
2676 }
2677
2678 /*
2679  * Charge the memory controller for page usage.
2680  * Return
2681  * 0 if the charge was successful
2682  * < 0 if the cgroup is over its limit
2683  */
2684 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2685                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2686 {
2687         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2688         unsigned int nr_pages = 1;
2689         struct page_cgroup *pc;
2690         bool oom = true;
2691         int ret;
2692
2693         if (PageTransHuge(page)) {
2694                 nr_pages <<= compound_order(page);
2695                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2696                 /*
2697                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2698                  * fault handler will fall back to regular pages.
2699                  */
2700                 oom = false;
2701         }
2702
2703         pc = lookup_page_cgroup(page);
2704         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
2705         if (ret == -ENOMEM)
2706                 return ret;
2707         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, pc, ctype, false);
2708         return 0;
2709 }
2710
2711 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2712                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2713 {
2714         if (mem_cgroup_disabled())
2715                 return 0;
2716         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2717         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
2718         VM_BUG_ON(!mm);
2719         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2720                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2721 }
2722
2723 static void
2724 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2725                                         enum charge_type ctype);
2726
2727 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2728                                 gfp_t gfp_mask)
2729 {
2730         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2731         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
2732         int ret;
2733
2734         if (mem_cgroup_disabled())
2735                 return 0;
2736         if (PageCompound(page))
2737                 return 0;
2738
2739         if (unlikely(!mm))
2740                 mm = &init_mm;
2741         if (!page_is_file_cache(page))
2742                 type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
2743
2744         if (!PageSwapCache(page))
2745                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
2746         else { /* page is swapcache/shmem */
2747                 ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &memcg);
2748                 if (!ret)
2749                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
2750         }
2751         return ret;
2752 }
2753
2754 /*
2755  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2756  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2757  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2758  * "commit()" or removed by "cancel()"
2759  */
2760 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2761                                  struct page *page,
2762                                  gfp_t mask, struct mem_cgroup **memcgp)
2763 {
2764         struct mem_cgroup *memcg;
2765         int ret;
2766
2767         *memcgp = NULL;
2768
2769         if (mem_cgroup_disabled())
2770                 return 0;
2771
2772         if (!do_swap_account)
2773                 goto charge_cur_mm;
2774         /*
2775          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already updated
2776          * the pte, and even removed page from swap cache: in those cases
2777          * do_swap_page()'s pte_same() test will fail; but there's also a
2778          * KSM case which does need to charge the page.
2779          */
2780         if (!PageSwapCache(page))
2781                 goto charge_cur_mm;
2782         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2783         if (!memcg)
2784                 goto charge_cur_mm;
2785         *memcgp = memcg;
2786         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
2787         css_put(&memcg->css);
2788         if (ret == -EINTR)
2789                 ret = 0;
2790         return ret;
2791 charge_cur_mm:
2792         if (unlikely(!mm))
2793                 mm = &init_mm;
2794         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
2795         if (ret == -EINTR)
2796                 ret = 0;
2797         return ret;
2798 }
2799
2800 static void
2801 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2802                                         enum charge_type ctype)
2803 {
2804         struct page_cgroup *pc;
2805
2806         if (mem_cgroup_disabled())
2807                 return;
2808         if (!memcg)
2809                 return;
2810         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
2811
2812         pc = lookup_page_cgroup(page);
2813         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, pc, ctype, true);
2814         /*
2815          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2816          * counted both as mem and swap....double count.
2817          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2818          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2819          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2820          */
2821         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2822                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2823                 struct mem_cgroup *swap_memcg;
2824                 unsigned short id;
2825
2826                 id = swap_cgroup_record(ent, 0);
2827                 rcu_read_lock();
2828                 swap_memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2829                 if (swap_memcg) {
2830                         /*
2831                          * This recorded memcg can be obsolete one. So, avoid
2832                          * calling css_tryget
2833                          */
2834                         if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
2835                                 res_counter_uncharge(&swap_memcg->memsw,
2836                                                      PAGE_SIZE);
2837                         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, false);
2838                         mem_cgroup_put(swap_memcg);
2839                 }
2840                 rcu_read_unlock();
2841         }
2842         /*
2843          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2844          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2845          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2846          */
2847         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
2848 }
2849
2850 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
2851                                      struct mem_cgroup *memcg)
2852 {
2853         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
2854                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2855 }
2856
2857 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
2858 {
2859         if (mem_cgroup_disabled())
2860                 return;
2861         if (!memcg)
2862                 return;
2863         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
2864 }
2865
2866 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
2867                                    unsigned int nr_pages,
2868                                    const enum charge_type ctype)
2869 {
2870         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2871         bool uncharge_memsw = true;
2872
2873         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2874         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2875                 uncharge_memsw = false;
2876
2877         batch = &current->memcg_batch;
2878         /*
2879          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2880          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2881          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2882          */
2883         if (!batch->memcg)
2884                 batch->memcg = memcg;
2885         /*
2886          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2887          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2888          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2889          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2890          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2891          */
2892
2893         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2894                 goto direct_uncharge;
2895
2896         if (nr_pages > 1)
2897                 goto direct_uncharge;
2898
2899         /*
2900          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2901          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2902          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2903          */
2904         if (batch->memcg != memcg)
2905                 goto direct_uncharge;
2906         /* remember freed charge and uncharge it later */
2907         batch->nr_pages++;
2908         if (uncharge_memsw)
2909                 batch->memsw_nr_pages++;
2910         return;
2911 direct_uncharge:
2912         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2913         if (uncharge_memsw)
2914                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2915         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
2916                 memcg_oom_recover(memcg);
2917         return;
2918 }
2919
2920 /*
2921  * uncharge if !page_mapped(page)
2922  */
2923 static struct mem_cgroup *
2924 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype)
2925 {
2926         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2927         unsigned int nr_pages = 1;
2928         struct page_cgroup *pc;
2929
2930         if (mem_cgroup_disabled())
2931                 return NULL;
2932
2933         if (PageSwapCache(page))
2934                 return NULL;
2935
2936         if (PageTransHuge(page)) {
2937                 nr_pages <<= compound_order(page);
2938                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2939         }
2940         /*
2941          * Check if our page_cgroup is valid
2942          */
2943         pc = lookup_page_cgroup(page);
2944         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
2945                 return NULL;
2946
2947         lock_page_cgroup(pc);
2948
2949         memcg = pc->mem_cgroup;
2950
2951         if (!PageCgroupUsed(pc))
2952                 goto unlock_out;
2953
2954         switch (ctype) {
2955         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2956         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
2957                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
2958                 if (page_mapped(page) || PageCgroupMigration(pc))
2959                         goto unlock_out;
2960                 break;
2961         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
2962                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
2963                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
2964                                 goto unlock_out;
2965                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
2966                                 goto unlock_out;
2967                 break;
2968         default:
2969                 break;
2970         }
2971
2972         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, PageCgroupCache(pc), -nr_pages);
2973
2974         ClearPageCgroupUsed(pc);
2975         /*
2976          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
2977          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
2978          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
2979          * special functions.
2980          */
2981
2982         unlock_page_cgroup(pc);
2983         /*
2984          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
2985          * will never be freed.
2986          */
2987         memcg_check_events(memcg, page);
2988         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
2989                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
2990                 mem_cgroup_get(memcg);
2991         }
2992         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
2993                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
2994
2995         return memcg;
2996
2997 unlock_out:
2998         unlock_page_cgroup(pc);
2999         return NULL;
3000 }
3001
3002 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
3003 {
3004         /* early check. */
3005         if (page_mapped(page))
3006                 return;
3007         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
3008         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
3009 }
3010
3011 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
3012 {
3013         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
3014         VM_BUG_ON(page->mapping);
3015         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
3016 }
3017
3018 /*
3019  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3020  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3021  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3022  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3023  * This may be called prural(2) times in a context,
3024  */
3025
3026 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3027 {
3028         current->memcg_batch.do_batch++;
3029         /* We can do nest. */
3030         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3031                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3032                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3033                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3034         }
3035 }
3036
3037 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3038 {
3039         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3040
3041         if (!batch->do_batch)
3042                 return;
3043
3044         batch->do_batch--;
3045         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3046                 return;
3047
3048         if (!batch->memcg)
3049                 return;
3050         /*
3051          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3052          * bacause we hide charges behind us.
3053          */
3054         if (batch->nr_pages)
3055                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3056                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3057         if (batch->memsw_nr_pages)
3058                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3059                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3060         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3061         /* forget this pointer (for sanity check) */
3062         batch->memcg = NULL;
3063 }
3064
3065 #ifdef CONFIG_SWAP
3066 /*
3067  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3068  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3069  */
3070 void
3071 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3072 {
3073         struct mem_cgroup *memcg;
3074         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3075
3076         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3077                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3078
3079         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype);
3080
3081         /*
3082          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3083          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3084          */
3085         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3086                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3087 }
3088 #endif
3089
3090 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
3091 /*
3092  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3093  * uncharge "memsw" account.
3094  */
3095 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3096 {
3097         struct mem_cgroup *memcg;
3098         unsigned short id;
3099
3100         if (!do_swap_account)
3101                 return;
3102
3103         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3104         rcu_read_lock();
3105         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3106         if (memcg) {
3107                 /*
3108                  * We uncharge this because swap is freed.
3109                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3110                  */
3111                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3112                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3113                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3114                 mem_cgroup_put(memcg);
3115         }
3116         rcu_read_unlock();
3117 }
3118
3119 /**
3120  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3121  * @entry: swap entry to be moved
3122  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3123  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3124  * @need_fixup: whether we should fixup res_counters and refcounts.
3125  *
3126  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3127  * as the mem_cgroup's id of @from.
3128  *
3129  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3130  *
3131  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3132  * both res and memsw, and called css_get().
3133  */
3134 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3135                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
3136 {
3137         unsigned short old_id, new_id;
3138
3139         old_id = css_id(&from->css);
3140         new_id = css_id(&to->css);
3141
3142         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3143                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3144                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3145                 /*
3146                  * This function is only called from task migration context now.
3147                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3148                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3149                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3150                  * because if the process that has been moved to @to does
3151                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3152                  */
3153                 mem_cgroup_get(to);
3154                 if (need_fixup) {
3155                         if (!mem_cgroup_is_root(from))
3156                                 res_counter_uncharge(&from->memsw, PAGE_SIZE);
3157                         mem_cgroup_put(from);
3158                         /*
3159                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
3160                          * uncharge to->res.
3161                          */
3162                         if (!mem_cgroup_is_root(to))
3163                                 res_counter_uncharge(&to->res, PAGE_SIZE);
3164                 }
3165                 return 0;
3166         }
3167         return -EINVAL;
3168 }
3169 #else
3170 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3171                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
3172 {
3173         return -EINVAL;
3174 }
3175 #endif
3176
3177 /*
3178  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3179  * page belongs to.
3180  */
3181 int mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page,
3182         struct page *newpage, struct mem_cgroup **memcgp, gfp_t gfp_mask)
3183 {
3184         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3185         struct page_cgroup *pc;
3186         enum charge_type ctype;
3187         int ret = 0;
3188
3189         *memcgp = NULL;
3190
3191         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3192         if (mem_cgroup_disabled())
3193                 return 0;
3194
3195         pc = lookup_page_cgroup(page);
3196         lock_page_cgroup(pc);
3197         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3198                 memcg = pc->mem_cgroup;
3199                 css_get(&memcg->css);
3200                 /*
3201                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3202                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3203                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3204                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3205                  * until end_migration() is called
3206                  *
3207                  * Corner Case Thinking
3208                  * A)
3209                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3210                  * while migration was ongoing.
3211                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3212                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3213                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3214                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3215                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3216                  *
3217                  * B)
3218                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3219                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3220                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3221                  * without charging it again.
3222                  *
3223                  * C)
3224                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3225                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3226                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3227                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3228                  */
3229                 if (PageAnon(page))
3230                         SetPageCgroupMigration(pc);
3231         }
3232         unlock_page_cgroup(pc);
3233         /*
3234          * If the page is not charged at this point,
3235          * we return here.
3236          */
3237         if (!memcg)
3238                 return 0;
3239
3240         *memcgp = memcg;
3241         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, 1, memcgp, false);
3242         css_put(&memcg->css);/* drop extra refcnt */
3243         if (ret) {
3244                 if (PageAnon(page)) {
3245                         lock_page_cgroup(pc);
3246                         ClearPageCgroupMigration(pc);
3247                         unlock_page_cgroup(pc);
3248                         /*
3249                          * The old page may be fully unmapped while we kept it.
3250                          */
3251                         mem_cgroup_uncharge_page(page);
3252                 }
3253                 /* we'll need to revisit this error code (we have -EINTR) */
3254                 return -ENOMEM;
3255         }
3256         /*
3257          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3258          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3259          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3260          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3261          */
3262         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
3263         if (PageAnon(page))
3264                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED;
3265         else if (page_is_file_cache(page))
3266                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3267         else
3268                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3269         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, pc, ctype, false);
3270         return ret;
3271 }
3272
3273 /* remove redundant charge if migration failed*/
3274 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
3275         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3276 {
3277         struct page *used, *unused;
3278         struct page_cgroup *pc;
3279
3280         if (!memcg)
3281                 return;
3282         /* blocks rmdir() */
3283         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
3284         if (!migration_ok) {
3285                 used = oldpage;
3286                 unused = newpage;
3287         } else {
3288                 used = newpage;
3289                 unused = oldpage;
3290         }
3291         /*
3292          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3293          * of the page goes down to zero, temporarly.
3294          * Clear the flag and check the page should be charged.
3295          */
3296         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3297         lock_page_cgroup(pc);
3298         ClearPageCgroupMigration(pc);
3299         unlock_page_cgroup(pc);
3300
3301         __mem_cgroup_uncharge_common(unused, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE);
3302
3303         /*
3304          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3305          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3306          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3307          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3308          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3309          * check. (see prepare_charge() also)
3310          */
3311         if (PageAnon(used))
3312                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3313         /*
3314          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3315          * tasks.
3316          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3317          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3318          */
3319         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
3320 }
3321
3322 /*
3323  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
3324  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
3325  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
3326  */
3327 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
3328                                   struct page *newpage)
3329 {
3330         struct mem_cgroup *memcg;
3331         struct page_cgroup *pc;
3332         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3333
3334         if (mem_cgroup_disabled())
3335                 return;
3336
3337         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3338         /* fix accounting on old pages */
3339         lock_page_cgroup(pc);
3340         memcg = pc->mem_cgroup;
3341         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, PageCgroupCache(pc), -1);
3342         ClearPageCgroupUsed(pc);
3343         unlock_page_cgroup(pc);
3344
3345         if (PageSwapBacked(oldpage))
3346                 type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3347
3348         /*
3349          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
3350          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
3351          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
3352          */
3353         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, pc, type, true);
3354 }
3355
3356 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3357 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3358 {
3359         struct page_cgroup *pc;
3360
3361         pc = lookup_page_cgroup(page);
3362         /*
3363          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3364          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3365          * or when mem_cgroup_disabled().
3366          */
3367         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3368                 return pc;
3369         return NULL;
3370 }
3371
3372 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3373 {
3374         if (mem_cgroup_disabled())
3375                 return false;
3376
3377         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3378 }
3379
3380 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3381 {
3382         struct page_cgroup *pc;
3383
3384         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3385         if (pc) {
3386                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3387                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3388         }
3389 }
3390 #endif
3391
3392 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3393
3394 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3395                                 unsigned long long val)
3396 {
3397         int retry_count;
3398         u64 memswlimit, memlimit;
3399         int ret = 0;
3400         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3401         u64 curusage, oldusage;
3402         int enlarge;
3403
3404         /*
3405          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3406          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3407          * of # of children which we should visit in this loop.
3408          */
3409         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3410
3411         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3412
3413         enlarge = 0;
3414         while (retry_count) {
3415                 if (signal_pending(current)) {
3416                         ret = -EINTR;
3417                         break;
3418                 }
3419                 /*
3420                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3421                  * open coded manner. You see what this really does.
3422                  * We have to guarantee memcg->res.limit < memcg->memsw.limit.
3423                  */
3424                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3425                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3426                 if (memswlimit < val) {
3427                         ret = -EINVAL;
3428                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3429                         break;
3430                 }
3431
3432                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3433                 if (memlimit < val)
3434                         enlarge = 1;
3435
3436                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3437                 if (!ret) {
3438                         if (memswlimit == val)
3439                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3440                         else
3441                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3442                 }
3443                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3444
3445                 if (!ret)
3446                         break;
3447
3448                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3449                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3450                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3451                 /* Usage is reduced ? */
3452                 if (curusage >= oldusage)
3453                         retry_count--;
3454                 else
3455                         oldusage = curusage;
3456         }
3457         if (!ret && enlarge)
3458                 memcg_oom_recover(memcg);
3459
3460         return ret;
3461 }
3462
3463 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3464                                         unsigned long long val)
3465 {
3466         int retry_count;
3467         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3468         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3469         int ret = -EBUSY;
3470         int enlarge = 0;
3471
3472         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3473         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3474         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3475         while (retry_count) {
3476                 if (signal_pending(current)) {
3477                         ret = -EINTR;
3478                         break;
3479                 }
3480                 /*
3481                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3482                  * open coded manner. You see what this really does.
3483                  * We have to guarantee memcg->res.limit < memcg->memsw.limit.
3484                  */
3485                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3486                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3487                 if (memlimit > val) {
3488                         ret = -EINVAL;
3489                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3490                         break;
3491                 }
3492                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3493                 if (memswlimit < val)
3494                         enlarge = 1;
3495                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3496                 if (!ret) {
3497                         if (memlimit == val)
3498                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3499                         else
3500                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3501                 }
3502                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3503
3504                 if (!ret)
3505                         break;
3506
3507                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3508                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3509                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3510                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3511                 /* Usage is reduced ? */
3512                 if (curusage >= oldusage)
3513                         retry_count--;
3514                 else
3515                         oldusage = curusage;
3516         }
3517         if (!ret && enlarge)
3518                 memcg_oom_recover(memcg);
3519         return ret;
3520 }
3521
3522 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3523                                             gfp_t gfp_mask,
3524                                             unsigned long *total_scanned)
3525 {
3526         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3527         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3528         unsigned long reclaimed;
3529         int loop = 0;
3530         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3531         unsigned long long excess;
3532         unsigned long nr_scanned;
3533
3534         if (order > 0)
3535                 return 0;
3536
3537         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3538         /*
3539          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3540          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3541          * pressure
3542          */
3543         do {
3544                 if (next_mz)
3545                         mz = next_mz;
3546                 else
3547                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3548                 if (!mz)
3549                         break;
3550
3551                 nr_scanned = 0;
3552                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->mem, zone,
3553                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3554                 nr_reclaimed += reclaimed;
3555                 *total_scanned += nr_scanned;
3556                 spin_lock(&mctz->lock);
3557
3558                 /*
3559                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3560                  * it is time to move on to the next cgroup
3561                  */
3562                 next_mz = NULL;
3563                 if (!reclaimed) {
3564                         do {
3565                                 /*
3566                                  * Loop until we find yet another one.
3567                                  *
3568                                  * By the time we get the soft_limit lock
3569                                  * again, someone might have aded the
3570                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3571                                  * make sure we get a different mem.
3572                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3573                                  * NULL if no other cgroup is present on
3574                                  * the tree
3575                                  */
3576                                 next_mz =
3577                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3578                                 if (next_mz == mz)
3579                                         css_put(&next_mz->mem->css);
3580                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3581                                         break;
3582                         } while (1);
3583                 }
3584                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->mem, mz, mctz);
3585                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->mem->res);
3586                 /*
3587                  * One school of thought says that we should not add
3588                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3589                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3590                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3591                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3592                  * term TODO.
3593                  */
3594                 /* If excess == 0, no tree ops */
3595                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->mem, mz, mctz, excess);
3596                 spin_unlock(&mctz->lock);
3597                 css_put(&mz->mem->css);
3598                 loop++;
3599                 /*
3600                  * Could not reclaim anything and there are no more
3601                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3602                  * reclaiming anything.
3603                  */
3604                 if (!nr_reclaimed &&
3605                         (next_mz == NULL ||
3606                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3607                         break;
3608         } while (!nr_reclaimed);
3609         if (next_mz)
3610                 css_put(&next_mz->mem->css);
3611         return nr_reclaimed;
3612 }
3613
3614 /*
3615  * This routine traverse page_cgroup in given list and drop them all.
3616  * *And* this routine doesn't reclaim page itself, just removes page_cgroup.
3617  */
3618 static int mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3619                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3620 {
3621         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3622         unsigned long flags, loop;
3623         struct list_head *list;
3624         struct page *busy;
3625         struct zone *zone;
3626         int ret = 0;
3627
3628         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3629         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zid);
3630         list = &mz->lruvec.lists[lru];
3631
3632         loop = MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
3633         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3634         loop += 256;
3635         busy = NULL;
3636         while (loop--) {
3637                 struct page_cgroup *pc;
3638                 struct page *page;
3639
3640                 ret = 0;
3641                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3642                 if (list_empty(list)) {
3643                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3644                         break;
3645                 }
3646                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3647                 if (busy == page) {
3648                         list_move(&page->lru, list);
3649                         busy = NULL;
3650                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3651                         continue;
3652                 }
3653                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3654
3655                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3656
3657                 ret = mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg, GFP_KERNEL);
3658                 if (ret == -ENOMEM || ret == -EINTR)
3659                         break;
3660
3661                 if (ret == -EBUSY || ret == -EINVAL) {
3662                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3663                         busy = page;
3664                         cond_resched();
3665                 } else
3666                         busy = NULL;
3667         }
3668
3669         if (!ret && !list_empty(list))
3670                 return -EBUSY;
3671         return ret;
3672 }
3673
3674 /*
3675  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3676  * This enables deleting this mem_cgroup.
3677  */
3678 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg, bool free_all)
3679 {
3680         int ret;
3681         int node, zid, shrink;
3682         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3683         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
3684
3685         css_get(&memcg->css);
3686
3687         shrink = 0;
3688         /* should free all ? */
3689         if (free_all)
3690                 goto try_to_free;
3691 move_account:
3692         do {
3693                 ret = -EBUSY;
3694                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3695                         goto out;
3696                 ret = -EINTR;
3697                 if (signal_pending(current))
3698                         goto out;
3699                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3700                 lru_add_drain_all();
3701                 drain_all_stock_sync(memcg);
3702                 ret = 0;
3703                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3704                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3705                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3706                                 enum lru_list l;
3707                                 for_each_lru(l) {
3708                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3709                                                         node, zid, l);
3710                                         if (ret)
3711                                                 break;
3712                                 }
3713                         }
3714                         if (ret)
3715                                 break;
3716                 }
3717                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3718                 memcg_oom_recover(memcg);
3719                 /* it seems parent cgroup doesn't have enough mem */
3720                 if (ret == -ENOMEM)
3721                         goto try_to_free;
3722                 cond_resched();
3723         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3724         } while (memcg->res.usage > 0 || ret);
3725 out:
3726         css_put(&memcg->css);
3727         return ret;
3728
3729 try_to_free:
3730         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3731         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3732                 ret = -EBUSY;
3733                 goto out;
3734         }
3735         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3736         lru_add_drain_all();
3737         /* try to free all pages in this cgroup */
3738         shrink = 1;
3739         while (nr_retries && memcg->res.usage > 0) {
3740                 int progress;
3741
3742                 if (signal_pending(current)) {
3743                         ret = -EINTR;
3744                         goto out;
3745                 }
3746                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
3747                                                 false);
3748                 if (!progress) {
3749                         nr_retries--;
3750                         /* maybe some writeback is necessary */
3751                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3752                 }
3753
3754         }
3755         lru_add_drain();
3756         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3757         goto move_account;
3758 }
3759
3760 int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3761 {
3762         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3763 }
3764
3765
3766 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3767 {
3768         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3769 }
3770
3771 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3772                                         u64 val)
3773 {
3774         int retval = 0;
3775         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3776         struct cgroup *parent = cont->parent;
3777         struct mem_cgroup *parent_memcg = NULL;
3778
3779         if (parent)
3780                 parent_memcg = mem_cgroup_from_cont(parent);
3781
3782         cgroup_lock();
3783         /*
3784          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3785          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3786          * occur, provided the current cgroup has no children.
3787          *
3788          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3789          * set if there are no children.
3790          */
3791         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3792                                 (val == 1 || val == 0)) {
3793                 if (list_empty(&cont->children))
3794                         memcg->use_hierarchy = val;
3795                 else
3796                         retval = -EBUSY;
3797         } else
3798                 retval = -EINVAL;
3799         cgroup_unlock();
3800
3801         return retval;
3802 }
3803
3804
3805 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3806                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3807 {
3808         struct mem_cgroup *iter;
3809         long val = 0;
3810
3811         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3812         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3813                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3814
3815         if (val < 0) /* race ? */
3816                 val = 0;
3817         return val;
3818 }
3819
3820 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3821 {
3822         u64 val;
3823
3824         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3825                 if (!swap)
3826                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3827                 else
3828                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3829         }
3830
3831         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3832         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3833
3834         if (swap)
3835                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
3836
3837         return val << PAGE_SHIFT;
3838 }
3839
3840 static u64 mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3841 {
3842         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3843         u64 val;
3844         int type, name;
3845
3846         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3847         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3848         switch (type) {
3849         case _MEM:
3850                 if (name == RES_USAGE)
3851                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3852                 else
3853                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
3854                 break;
3855         case _MEMSWAP:
3856                 if (name == RES_USAGE)
3857                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3858                 else
3859                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
3860                 break;
3861         default:
3862                 BUG();
3863                 break;
3864         }
3865         return val;
3866 }
3867 /*
3868  * The user of this function is...
3869  * RES_LIMIT.
3870  */
3871 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3872                             const char *buffer)
3873 {
3874         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3875         int type, name;
3876         unsigned long long val;
3877         int ret;
3878
3879         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3880         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3881         switch (name) {
3882         case RES_LIMIT:
3883                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3884                         ret = -EINVAL;
3885                         break;
3886                 }
3887                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3888                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3889                 if (ret)
3890                         break;
3891                 if (type == _MEM)
3892                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3893                 else
3894                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3895                 break;
3896         case RES_SOFT_LIMIT:
3897                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3898                 if (ret)
3899                         break;
3900                 /*
3901                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3902                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3903                  * control without swap
3904                  */
3905                 if (type == _MEM)
3906                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3907                 else
3908                         ret = -EINVAL;
3909                 break;
3910         default:
3911                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3912                 break;
3913         }
3914         return ret;
3915 }
3916
3917 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3918                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
3919 {
3920         struct cgroup *cgroup;
3921         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
3922
3923         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3924         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3925         cgroup = memcg->css.cgroup;
3926         if (!memcg->use_hierarchy)
3927                 goto out;
3928
3929         while (cgroup->parent) {
3930                 cgroup = cgroup->parent;
3931                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
3932                 if (!memcg->use_hierarchy)
3933                         break;
3934                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3935                 min_limit = min(min_limit, tmp);
3936                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3937                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
3938         }
3939 out:
3940         *mem_limit = min_limit;
3941         *memsw_limit = min_memsw_limit;
3942         return;
3943 }
3944
3945 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3946 {
3947         struct mem_cgroup *memcg;
3948         int type, name;
3949
3950         memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3951         type = MEMFILE_TYPE(event);
3952         name = MEMFILE_ATTR(event);
3953         switch (name) {
3954         case RES_MAX_USAGE:
3955                 if (type == _MEM)
3956                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
3957                 else
3958                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
3959                 break;
3960         case RES_FAILCNT:
3961                 if (type == _MEM)
3962                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
3963                 else
3964                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
3965                 break;
3966         }
3967
3968         return 0;
3969 }
3970
3971 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
3972                                         struct cftype *cft)
3973 {
3974         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
3975 }
3976
3977 #ifdef CONFIG_MMU
3978 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
3979                                         struct cftype *cft, u64 val)
3980 {
3981         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
3982
3983         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
3984                 return -EINVAL;
3985         /*
3986          * We check this value several times in both in can_attach() and
3987          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
3988          * inconsistent.
3989          */
3990         cgroup_lock();
3991         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3992         cgroup_unlock();
3993
3994         return 0;
3995 }
3996 #else
3997 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
3998                                         struct cftype *cft, u64 val)
3999 {
4000         return -ENOSYS;
4001 }
4002 #endif
4003
4004
4005 /* For read statistics */
4006 enum {
4007         MCS_CACHE,
4008         MCS_RSS,
4009         MCS_FILE_MAPPED,
4010         MCS_PGPGIN,
4011         MCS_PGPGOUT,
4012         MCS_SWAP,
4013         MCS_PGFAULT,
4014         MCS_PGMAJFAULT,
4015         MCS_INACTIVE_ANON,
4016         MCS_ACTIVE_ANON,
4017         MCS_INACTIVE_FILE,
4018         MCS_ACTIVE_FILE,
4019         MCS_UNEVICTABLE,
4020         NR_MCS_STAT,
4021 };
4022
4023 struct mcs_total_stat {
4024         s64 stat[NR_MCS_STAT];
4025 };
4026
4027 struct {
4028         char *local_name;
4029         char *total_name;
4030 } memcg_stat_strings[NR_MCS_STAT] = {
4031         {"cache", "total_cache"},
4032         {"rss", "total_rss"},
4033         {"mapped_file", "total_mapped_file"},
4034         {"pgpgin", "total_pgpgin"},
4035         {"pgpgout", "total_pgpgout"},
4036         {"swap", "total_swap"},
4037         {"pgfault", "total_pgfault"},
4038         {"pgmajfault", "total_pgmajfault"},
4039         {"inactive_anon", "total_inactive_anon"},
4040         {"active_anon", "total_active_anon"},
4041         {"inactive_file", "total_inactive_file"},
4042         {"active_file", "total_active_file"},
4043         {"unevictable", "total_unevictable"}
4044 };
4045
4046
4047 static void
4048 mem_cgroup_get_local_stat(struct mem_cgroup *memcg, struct mcs_total_stat *s)
4049 {
4050         s64 val;
4051
4052         /* per cpu stat */
4053         val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4054         s->stat[MCS_CACHE] += val * PAGE_SIZE;
4055         val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4056         s->stat[MCS_RSS] += val * PAGE_SIZE;
4057         val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
4058         s->stat[MCS_FILE_MAPPED] += val * PAGE_SIZE;
4059         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN);
4060         s->stat[MCS_PGPGIN] += val;
4061         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT);
4062         s->stat[MCS_PGPGOUT] += val;
4063         if (do_swap_account) {
4064                 val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
4065                 s->stat[MCS_SWAP] += val * PAGE_SIZE;
4066         }
4067         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT);
4068         s->stat[MCS_PGFAULT] += val;
4069         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT);
4070         s->stat[MCS_PGMAJFAULT] += val;
4071
4072         /* per zone stat */
4073         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_INACTIVE_ANON));
4074         s->stat[MCS_INACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4075         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_ACTIVE_ANON));
4076         s->stat[MCS_ACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4077         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_INACTIVE_FILE));
4078         s->stat[MCS_INACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4079         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_ACTIVE_FILE));
4080         s->stat[MCS_ACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4081         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4082         s->stat[MCS_UNEVICTABLE] += val * PAGE_SIZE;
4083 }
4084
4085 static void
4086 mem_cgroup_get_total_stat(struct mem_cgroup *memcg, struct mcs_total_stat *s)
4087 {
4088         struct mem_cgroup *iter;
4089
4090         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4091                 mem_cgroup_get_local_stat(iter, s);
4092 }
4093
4094 #ifdef CONFIG_NUMA
4095 static int mem_control_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *arg)
4096 {
4097         int nid;
4098         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4099         unsigned long node_nr;
4100         struct cgroup *cont = m->private;
4101         struct mem_cgroup *mem_cont = mem_cgroup_from_cont(cont);
4102
4103         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(mem_cont, LRU_ALL);
4104         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4105         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4106                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(mem_cont, nid, LRU_ALL);
4107                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4108         }
4109         seq_putc(m, '\n');
4110
4111         file_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(mem_cont, LRU_ALL_FILE);
4112         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4113         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4114                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(mem_cont, nid,
4115                                 LRU_ALL_FILE);
4116                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4117         }
4118         seq_putc(m, '\n');
4119
4120         anon_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(mem_cont, LRU_ALL_ANON);
4121         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4122         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4123                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(mem_cont, nid,
4124                                 LRU_ALL_ANON);
4125                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4126         }
4127         seq_putc(m, '\n');
4128
4129         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(mem_cont, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4130         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4131         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4132                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(mem_cont, nid,
4133                                 BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4134                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4135         }
4136         seq_putc(m, '\n');
4137         return 0;
4138 }
4139 #endif /* CONFIG_NUMA */
4140
4141 static int mem_control_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4142                                  struct cgroup_map_cb *cb)
4143 {
4144         struct mem_cgroup *mem_cont = mem_cgroup_from_cont(cont);
4145         struct mcs_total_stat mystat;
4146         int i;
4147
4148         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4149         mem_cgroup_get_local_stat(mem_cont, &mystat);
4150
4151
4152         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4153                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4154                         continue;
4155                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].local_name, mystat.stat[i]);
4156         }
4157
4158         /* Hierarchical information */
4159         {
4160                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4161                 memcg_get_hierarchical_limit(mem_cont, &limit, &memsw_limit);
4162                 cb->fill(cb, "hierarchical_memory_limit", limit);
4163                 if (do_swap_account)
4164                         cb->fill(cb, "hierarchical_memsw_limit", memsw_limit);
4165         }
4166
4167         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4168         mem_cgroup_get_total_stat(mem_cont, &mystat);
4169         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4170                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4171                         continue;
4172                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].total_name, mystat.stat[i]);
4173         }
4174
4175 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4176         {
4177                 int nid, zid;
4178                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4179                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4180                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4181
4182                 for_each_online_node(nid)
4183                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4184                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem_cont, nid, zid);
4185
4186                                 recent_rotated[0] +=
4187                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[0];
4188                                 recent_rotated[1] +=
4189                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[1];
4190                                 recent_scanned[0] +=
4191                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[0];
4192                                 recent_scanned[1] +=
4193                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[1];
4194                         }
4195                 cb->fill(cb, "recent_rotated_anon", recent_rotated[0]);
4196                 cb->fill(cb, "recent_rotated_file", recent_rotated[1]);
4197                 cb->fill(cb, "recent_scanned_anon", recent_scanned[0]);
4198                 cb->fill(cb, "recent_scanned_file", recent_scanned[1]);
4199         }
4200 #endif
4201
4202         return 0;
4203 }
4204
4205 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
4206 {
4207         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4208
4209         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4210 }
4211
4212 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
4213                                        u64 val)
4214 {
4215         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4216         struct mem_cgroup *parent;
4217
4218         if (val > 100)
4219                 return -EINVAL;
4220
4221         if (cgrp->parent == NULL)
4222                 return -EINVAL;
4223
4224         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4225
4226         cgroup_lock();
4227
4228         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
4229         if ((parent->use_hierarchy) ||
4230             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4231                 cgroup_unlock();
4232                 return -EINVAL;
4233         }
4234
4235         memcg->swappiness = val;
4236
4237         cgroup_unlock();
4238
4239         return 0;
4240 }
4241
4242 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4243 {
4244         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4245         u64 usage;
4246         int i;
4247
4248         rcu_read_lock();
4249         if (!swap)
4250                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4251         else
4252                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4253
4254         if (!t)
4255                 goto unlock;
4256
4257         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4258
4259         /*
4260          * current_threshold points to threshold just below usage.
4261          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4262          * call of __mem_cgroup_threshold().
4263          */
4264         i = t->current_threshold;
4265
4266         /*
4267          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4268          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4269          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4270          * only one element of the array here.
4271          */
4272         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4273                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4274
4275         /* i = current_threshold + 1 */
4276         i++;
4277
4278         /*
4279          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4280          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4281          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4282          * only one element of the array here.
4283          */
4284         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4285                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4286
4287         /* Update current_threshold */
4288         t->current_threshold = i - 1;
4289 unlock:
4290         rcu_read_unlock();
4291 }
4292
4293 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4294 {
4295         while (memcg) {
4296                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4297                 if (do_swap_account)
4298                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4299
4300                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4301         }
4302 }
4303
4304 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4305 {
4306         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4307         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4308
4309         return _a->threshold - _b->threshold;
4310 }
4311
4312 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4313 {
4314         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4315
4316         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4317                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4318         return 0;
4319 }
4320
4321 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4322 {
4323         struct mem_cgroup *iter;
4324
4325         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4326                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4327 }
4328
4329 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup *cgrp,
4330         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4331 {
4332         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4333         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4334         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4335         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4336         u64 threshold, usage;
4337         int i, size, ret;
4338
4339         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4340         if (ret)
4341                 return ret;
4342
4343         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4344
4345         if (type == _MEM)
4346                 thresholds = &memcg->thresholds;
4347         else if (type == _MEMSWAP)
4348                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4349         else
4350                 BUG();
4351
4352         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4353
4354         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4355         if (thresholds->primary)
4356                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4357
4358         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4359
4360         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4361         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4362                         GFP_KERNEL);
4363         if (!new) {
4364                 ret = -ENOMEM;
4365                 goto unlock;
4366         }
4367         new->size = size;
4368
4369         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4370         if (thresholds->primary) {
4371                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4372                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4373         }
4374
4375         /* Add new threshold */
4376         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4377         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4378
4379         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4380         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4381                         compare_thresholds, NULL);
4382
4383         /* Find current threshold */
4384         new->current_threshold = -1;
4385         for (i = 0; i < size; i++) {
4386                 if (new->entries[i].threshold < usage) {
4387                         /*
4388                          * new->current_threshold will not be used until
4389                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4390                          * it here.
4391                          */
4392                         ++new->current_threshold;
4393                 }
4394         }
4395
4396         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4397         kfree(thresholds->spare);
4398         thresholds->spare = thresholds->primary;
4399
4400         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4401
4402         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4403         synchronize_rcu();
4404
4405 unlock:
4406         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4407
4408         return ret;
4409 }
4410
4411 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4412         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4413 {
4414         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4415         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4416         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4417         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4418         u64 usage;
4419         int i, j, size;
4420
4421         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4422         if (type == _MEM)
4423                 thresholds = &memcg->thresholds;
4424         else if (type == _MEMSWAP)
4425                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4426         else
4427                 BUG();
4428
4429         /*
4430          * Something went wrong if we trying to unregister a threshold
4431          * if we don't have thresholds
4432          */
4433         BUG_ON(!thresholds);
4434
4435         if (!thresholds->primary)
4436                 goto unlock;
4437
4438         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4439
4440         /* Check if a threshold crossed before removing */
4441         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4442
4443         /* Calculate new number of threshold */
4444         size = 0;
4445         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4446                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4447                         size++;
4448         }
4449
4450         new = thresholds->spare;
4451
4452         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4453         if (!size) {
4454                 kfree(new);
4455                 new = NULL;
4456                 goto swap_buffers;
4457         }
4458
4459         new->size = size;
4460
4461         /* Copy thresholds and find current threshold */
4462         new->current_threshold = -1;
4463         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4464                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4465                         continue;
4466
4467                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4468                 if (new->entries[j].threshold < usage) {
4469                         /*
4470                          * new->current_threshold will not be used
4471                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4472                          * it here.
4473                          */
4474                         ++new->current_threshold;
4475                 }
4476                 j++;
4477         }
4478
4479 swap_buffers:
4480         /* Swap primary and spare array */
4481         thresholds->spare = thresholds->primary;
4482         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4483
4484         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4485         synchronize_rcu();
4486 unlock:
4487         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4488 }
4489
4490 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup *cgrp,
4491         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4492 {
4493         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4494         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4495         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4496
4497         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4498         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4499         if (!event)
4500                 return -ENOMEM;
4501
4502         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4503
4504         event->eventfd = eventfd;
4505         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4506
4507         /* already in OOM ? */
4508         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4509                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4510         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4511
4512         return 0;
4513 }
4514
4515 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4516         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4517 {
4518         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4519         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4520         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4521
4522         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4523
4524         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4525
4526         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4527                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4528                         list_del(&ev->list);
4529                         kfree(ev);
4530                 }
4531         }
4532
4533         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4534 }
4535
4536 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup *cgrp,
4537         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
4538 {
4539         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4540
4541         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", memcg->oom_kill_disable);
4542
4543         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4544                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
4545         else
4546                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
4547         return 0;
4548 }
4549
4550 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup *cgrp,
4551         struct cftype *cft, u64 val)
4552 {
4553         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4554         struct mem_cgroup *parent;
4555
4556         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4557         if (!cgrp->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4558                 return -EINVAL;
4559
4560         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4561
4562         cgroup_lock();
4563         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
4564         if ((parent->use_hierarchy) ||
4565             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4566                 cgroup_unlock();
4567                 return -EINVAL;
4568         }
4569         memcg->oom_kill_disable = val;
4570         if (!val)
4571                 memcg_oom_recover(memcg);
4572         cgroup_unlock();
4573         return 0;
4574 }
4575
4576 #ifdef CONFIG_NUMA
4577 static const struct file_operations mem_control_numa_stat_file_operations = {
4578         .read = seq_read,
4579         .llseek = seq_lseek,
4580         .release = single_release,
4581 };
4582
4583 static int mem_control_numa_stat_open(struct inode *unused, struct file *file)
4584 {
4585         struct cgroup *cont = file->f_dentry->d_parent->d_fsdata;
4586
4587         file->f_op = &mem_control_numa_stat_file_operations;
4588         return single_open(file, mem_control_numa_stat_show, cont);
4589 }
4590 #endif /* CONFIG_NUMA */
4591
4592 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM
4593 static int register_kmem_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4594 {
4595         /*
4596          * Part of this would be better living in a separate allocation
4597          * function, leaving us with just the cgroup tree population work.
4598          * We, however, depend on state such as network's proto_list that
4599          * is only initialized after cgroup creation. I found the less
4600          * cumbersome way to deal with it to defer it all to populate time
4601          */
4602         return mem_cgroup_sockets_init(cont, ss);
4603 };
4604
4605 static void kmem_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
4606                                 struct cgroup *cont)
4607 {
4608         mem_cgroup_sockets_destroy(cont, ss);
4609 }
4610 #else
4611 static int register_kmem_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4612 {
4613         return 0;
4614 }
4615
4616 static void kmem_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
4617                                 struct cgroup *cont)
4618 {
4619 }
4620 #endif
4621
4622 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4623         {
4624                 .name = "usage_in_bytes",
4625                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4626                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4627                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4628                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4629         },
4630         {
4631                 .name = "max_usage_in_bytes",
4632                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4633                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4634                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4635         },
4636         {
4637                 .name = "limit_in_bytes",
4638                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4639                 .write_string = mem_cgroup_write,
4640                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4641         },
4642         {
4643                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4644                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4645                 .write_string = mem_cgroup_write,
4646                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4647         },
4648         {
4649                 .name = "failcnt",
4650                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4651                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4652                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4653         },
4654         {
4655                 .name = "stat",
4656                 .read_map = mem_control_stat_show,
4657         },
4658         {
4659                 .name = "force_empty",
4660                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
4661         },
4662         {
4663                 .name = "use_hierarchy",
4664                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4665                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4666         },
4667         {
4668                 .name = "swappiness",
4669                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4670                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4671         },
4672         {
4673                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4674                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4675                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4676         },
4677         {
4678                 .name = "oom_control",
4679                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
4680                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4681                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
4682                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
4683                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4684         },
4685 #ifdef CONFIG_NUMA
4686         {
4687                 .name = "numa_stat",
4688                 .open = mem_control_numa_stat_open,
4689                 .mode = S_IRUGO,
4690         },
4691 #endif
4692 };
4693
4694 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4695 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
4696         {
4697                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4698                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4699                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4700                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4701                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4702         },
4703         {
4704                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4705                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4706                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4707                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4708         },
4709         {
4710                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4711                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4712                 .write_string = mem_cgroup_write,
4713                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4714         },
4715         {
4716                 .name = "memsw.failcnt",
4717                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4718                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4719                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4720         },
4721 };
4722
4723 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4724 {
4725         if (!do_swap_account)
4726                 return 0;
4727         return cgroup_add_files(cont, ss, memsw_cgroup_files,
4728                                 ARRAY_SIZE(memsw_cgroup_files));
4729 };
4730 #else
4731 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4732 {
4733         return 0;
4734 }
4735 #endif
4736
4737 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4738 {
4739         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4740         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4741         enum lru_list l;
4742         int zone, tmp = node;
4743         /*
4744          * This routine is called against possible nodes.
4745          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4746          *
4747          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4748          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4749          *       function.
4750          */
4751         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4752                 tmp = -1;
4753         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4754         if (!pn)
4755                 return 1;
4756
4757         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4758                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4759                 for_each_lru(l)
4760                         INIT_LIST_HEAD(&mz->lruvec.lists[l]);
4761                 mz->usage_in_excess = 0;
4762                 mz->on_tree = false;
4763                 mz->mem = memcg;
4764         }
4765         memcg->info.nodeinfo[node] = pn;
4766         return 0;
4767 }
4768
4769 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4770 {
4771         kfree(memcg->info.nodeinfo[node]);
4772 }
4773
4774 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4775 {
4776         struct mem_cgroup *mem;
4777         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4778
4779         /* Can be very big if MAX_NUMNODES is very big */
4780         if (size < PAGE_SIZE)
4781                 mem = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4782         else
4783                 mem = vzalloc(size);
4784
4785         if (!mem)
4786                 return NULL;
4787
4788         mem->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4789         if (!mem->stat)
4790                 goto out_free;
4791         spin_lock_init(&mem->pcp_counter_lock);
4792         return mem;
4793
4794 out_free:
4795         if (size < PAGE_SIZE)
4796                 kfree(mem);
4797         else
4798                 vfree(mem);
4799         return NULL;
4800 }
4801
4802 /*
4803  * Helpers for freeing a vzalloc()ed mem_cgroup by RCU,
4804  * but in process context.  The work_freeing structure is overlaid
4805  * on the rcu_freeing structure, which itself is overlaid on memsw.
4806  */
4807 static void vfree_work(struct work_struct *work)
4808 {
4809         struct mem_cgroup *memcg;
4810
4811         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, work_freeing);
4812         vfree(memcg);
4813 }
4814 static void vfree_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
4815 {
4816         struct mem_cgroup *memcg;
4817
4818         memcg = container_of(rcu_head, struct mem_cgroup, rcu_freeing);
4819         INIT_WORK(&memcg->work_freeing, vfree_work);
4820         schedule_work(&memcg->work_freeing);
4821 }
4822
4823 /*
4824  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4825  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4826  *
4827  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4828  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4829  * it goes down to 0.
4830  *
4831  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4832  */
4833
4834 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4835 {
4836         int node;
4837
4838         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4839         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &memcg->css);
4840
4841         for_each_node(node)
4842                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4843
4844         free_percpu(memcg->stat);
4845         if (sizeof(struct mem_cgroup) < PAGE_SIZE)
4846                 kfree_rcu(memcg, rcu_freeing);
4847         else
4848                 call_rcu(&memcg->rcu_freeing, vfree_rcu);
4849 }
4850
4851 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg)
4852 {
4853         atomic_inc(&memcg->refcnt);
4854 }
4855
4856 static void __mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg, int count)
4857 {
4858         if (atomic_sub_and_test(count, &memcg->refcnt)) {
4859                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4860                 __mem_cgroup_free(memcg);
4861                 if (parent)
4862                         mem_cgroup_put(parent);
4863         }
4864 }
4865
4866 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg)
4867 {
4868         __mem_cgroup_put(memcg, 1);
4869 }
4870
4871 /*
4872  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4873  */
4874 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4875 {
4876         if (!memcg->res.parent)
4877                 return NULL;
4878         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
4879 }
4880 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4881
4882 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4883 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4884 {
4885         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
4886                 do_swap_account = 1;
4887 }
4888 #else
4889 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4890 {
4891 }
4892 #endif
4893
4894 static int mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4895 {
4896         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4897         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4898         int tmp, node, zone;
4899
4900         for_each_node(node) {
4901                 tmp = node;
4902                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4903                         tmp = -1;
4904                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4905                 if (!rtpn)
4906                         goto err_cleanup;
4907
4908                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4909
4910                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4911                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4912                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4913                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4914                 }
4915         }
4916         return 0;
4917
4918 err_cleanup:
4919         for_each_node(node) {
4920                 if (!soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node])
4921                         break;
4922                 kfree(soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node]);
4923                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = NULL;
4924         }
4925         return 1;
4926
4927 }
4928
4929 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4930 mem_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
4931 {
4932         struct mem_cgroup *memcg, *parent;
4933         long error = -ENOMEM;
4934         int node;
4935
4936         memcg = mem_cgroup_alloc();
4937         if (!memcg)
4938                 return ERR_PTR(error);
4939
4940         for_each_node(node)
4941                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4942                         goto free_out;
4943
4944         /* root ? */
4945         if (cont->parent == NULL) {
4946                 int cpu;
4947                 enable_swap_cgroup();
4948                 parent = NULL;
4949                 if (mem_cgroup_soft_limit_tree_init())
4950                         goto free_out;
4951                 root_mem_cgroup = memcg;
4952                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4953                         struct memcg_stock_pcp *stock =
4954                                                 &per_cpu(memcg_stock, cpu);
4955                         INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
4956                 }
4957                 hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
4958         } else {
4959                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
4960                 memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4961                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4962         }
4963
4964         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4965                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
4966                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4967                 /*
4968                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
4969                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
4970                  * This refcnt will be decremented when freeing this
4971                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
4972                  */
4973                 mem_cgroup_get(parent);
4974         } else {
4975                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
4976                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4977         }
4978         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4979         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4980
4981         if (parent)
4982                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4983         atomic_set(&memcg->refcnt, 1);
4984         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4985         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4986         return &memcg->css;
4987 free_out:
4988         __mem_cgroup_free(memcg);
4989         return ERR_PTR(error);
4990 }
4991
4992 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
4993                                         struct cgroup *cont)
4994 {
4995         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4996
4997         return mem_cgroup_force_empty(memcg, false);
4998 }
4999
5000 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
5001                                 struct cgroup *cont)
5002 {
5003         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5004
5005         kmem_cgroup_destroy(ss, cont);
5006
5007         mem_cgroup_put(memcg);
5008 }
5009
5010 static int mem_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss,
5011                                 struct cgroup *cont)
5012 {
5013         int ret;
5014
5015         ret = cgroup_add_files(cont, ss, mem_cgroup_files,
5016                                 ARRAY_SIZE(mem_cgroup_files));
5017
5018         if (!ret)
5019                 ret = register_memsw_files(cont, ss);
5020
5021         if (!ret)
5022                 ret = register_kmem_files(cont, ss);
5023
5024         return ret;
5025 }
5026
5027 #ifdef CONFIG_MMU
5028 /* Handlers for move charge at task migration. */
5029 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
5030 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5031 {
5032         int ret = 0;
5033         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5034         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
5035
5036         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5037                 mc.precharge += count;
5038                 /* we don't need css_get for root */
5039                 return ret;
5040         }
5041         /* try to charge at once */
5042         if (count > 1) {
5043                 struct res_counter *dummy;
5044                 /*
5045                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
5046                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
5047                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
5048                  * css_get().
5049                  */
5050                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
5051                         goto one_by_one;
5052                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
5053                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
5054                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
5055                         goto one_by_one;
5056                 }
5057                 mc.precharge += count;
5058                 return ret;
5059         }
5060 one_by_one:
5061         /* fall back to one by one charge */
5062         while (count--) {
5063                 if (signal_pending(current)) {
5064                         ret = -EINTR;
5065                         break;
5066                 }
5067                 if (!batch_count--) {
5068                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5069                         cond_resched();
5070                 }
5071                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
5072                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
5073                 if (ret)
5074                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
5075                         return ret;
5076                 mc.precharge++;
5077         }
5078         return ret;
5079 }
5080
5081 /**
5082  * is_target_pte_for_mc - check a pte whether it is valid for move charge
5083  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5084  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5085  * @ptent: the pte to be checked
5086  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5087  *
5088  * Returns
5089  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5090  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5091  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5092  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5093  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5094  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5095  *     in target->ent.
5096  *
5097  * Called with pte lock held.
5098  */
5099 union mc_target {
5100         struct page     *page;
5101         swp_entry_t     ent;
5102 };
5103
5104 enum mc_target_type {
5105         MC_TARGET_NONE, /* not used */
5106         MC_TARGET_PAGE,
5107         MC_TARGET_SWAP,
5108 };
5109
5110 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5111                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5112 {
5113         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5114
5115         if (!page || !page_mapped(page))
5116                 return NULL;
5117         if (PageAnon(page)) {
5118                 /* we don't move shared anon */
5119                 if (!move_anon() || page_mapcount(page) > 2)
5120                         return NULL;
5121         } else if (!move_file())
5122                 /* we ignore mapcount for file pages */
5123                 return NULL;
5124         if (!get_page_unless_zero(page))
5125                 return NULL;
5126
5127         return page;
5128 }
5129
5130 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5131                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5132 {
5133         int usage_count;
5134         struct page *page = NULL;
5135         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5136
5137         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5138                 return NULL;
5139         usage_count = mem_cgroup_count_swap_user(ent, &page);
5140         if (usage_count > 1) { /* we don't move shared anon */
5141                 if (page)
5142                         put_page(page);
5143                 return NULL;
5144         }
5145         if (do_swap_account)
5146                 entry->val = ent.val;
5147
5148         return page;
5149 }
5150
5151 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5152                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5153 {
5154         struct page *page = NULL;
5155         struct inode *inode;
5156         struct address_space *mapping;
5157         pgoff_t pgoff;
5158
5159         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5160                 return NULL;
5161         if (!move_file())
5162                 return NULL;
5163
5164         inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
5165         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5166         if (pte_none(ptent))
5167                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5168         else /* pte_file(ptent) is true */
5169                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5170
5171         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5172         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5173
5174 #ifdef CONFIG_SWAP
5175         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5176         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5177                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
5178                 if (do_swap_account)
5179                         *entry = swap;
5180                 page = find_get_page(&swapper_space, swap.val);
5181         }
5182 #endif
5183         return page;
5184 }
5185
5186 static int is_target_pte_for_mc(struct vm_area_struct *vma,
5187                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5188 {
5189         struct page *page = NULL;
5190         struct page_cgroup *pc;
5191         int ret = 0;
5192         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5193
5194         if (pte_present(ptent))
5195                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5196         else if (is_swap_pte(ptent))
5197                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5198         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5199                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5200
5201         if (!page && !ent.val)
5202                 return 0;
5203         if (page) {
5204                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5205                 /*
5206                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
5207                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
5208                  * the lock.
5209                  */
5210                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5211                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5212                         if (target)
5213                                 target->page = page;
5214                 }
5215                 if (!ret || !target)
5216                         put_page(page);
5217         }
5218         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5219         if (ent.val && !ret &&
5220                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5221                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5222                 if (target)
5223                         target->ent = ent;
5224         }
5225         return ret;
5226 }
5227
5228 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5229                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5230                                         struct mm_walk *walk)
5231 {
5232         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5233         pte_t *pte;
5234         spinlock_t *ptl;
5235
5236         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
5237
5238         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5239         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5240                 if (is_target_pte_for_mc(vma, addr, *pte, NULL))
5241                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5242         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5243         cond_resched();
5244
5245         return 0;
5246 }
5247
5248 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5249 {
5250         unsigned long precharge;
5251         struct vm_area_struct *vma;
5252
5253         down_read(&mm->mmap_sem);
5254         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5255                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5256                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5257                         .mm = mm,
5258                         .private = vma,
5259                 };
5260                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5261                         continue;
5262                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5263                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5264         }
5265         up_read(&mm->mmap_sem);
5266
5267         precharge = mc.precharge;
5268         mc.precharge = 0;
5269
5270         return precharge;
5271 }
5272
5273 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5274 {
5275         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5276
5277         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5278         mc.moving_task = current;
5279         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5280 }
5281
5282 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5283 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5284 {
5285         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5286         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5287
5288         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5289         if (mc.precharge) {
5290                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5291                 mc.precharge = 0;
5292         }
5293         /*
5294          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5295          * we must uncharge here.
5296          */
5297         if (mc.moved_charge) {
5298                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5299                 mc.moved_charge = 0;
5300         }
5301         /* we must fixup refcnts and charges */
5302         if (mc.moved_swap) {
5303                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5304                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5305                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5306                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5307                 __mem_cgroup_put(mc.from, mc.moved_swap);
5308
5309                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
5310                         /*
5311                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5312                          * uncharge to->res.
5313                          */
5314                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5315                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5316                 }
5317                 /* we've already done mem_cgroup_get(mc.to) */
5318                 mc.moved_swap = 0;
5319         }
5320         memcg_oom_recover(from);
5321         memcg_oom_recover(to);
5322         wake_up_all(&mc.waitq);
5323 }
5324
5325 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5326 {
5327         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5328
5329         /*
5330          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5331          * task migration.
5332          */
5333         mc.moving_task = NULL;
5334         __mem_cgroup_clear_mc();
5335         spin_lock(&mc.lock);
5336         mc.from = NULL;
5337         mc.to = NULL;
5338         spin_unlock(&mc.lock);
5339         mem_cgroup_end_move(from);
5340 }
5341
5342 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5343                                 struct cgroup *cgroup,
5344                                 struct cgroup_taskset *tset)
5345 {
5346         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5347         int ret = 0;
5348         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
5349
5350         if (memcg->move_charge_at_immigrate) {
5351                 struct mm_struct *mm;
5352                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5353
5354                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5355
5356                 mm = get_task_mm(p);
5357                 if (!mm)
5358                         return 0;
5359                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5360                 if (mm->owner == p) {
5361                         VM_BUG_ON(mc.from);
5362                         VM_BUG_ON(mc.to);
5363                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5364                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5365                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5366                         mem_cgroup_start_move(from);
5367                         spin_lock(&mc.lock);
5368                         mc.from = from;
5369                         mc.to = memcg;
5370                         spin_unlock(&mc.lock);
5371                         /* We set mc.moving_task later */
5372
5373                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5374                         if (ret)
5375                                 mem_cgroup_clear_mc();
5376                 }
5377                 mmput(mm);
5378         }
5379         return ret;
5380 }
5381
5382 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5383                                 struct cgroup *cgroup,
5384                                 struct cgroup_taskset *tset)
5385 {
5386         mem_cgroup_clear_mc();
5387 }
5388
5389 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5390                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5391                                 struct mm_walk *walk)
5392 {
5393         int ret = 0;
5394         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5395         pte_t *pte;
5396         spinlock_t *ptl;
5397
5398         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
5399 retry:
5400         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5401         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5402                 pte_t ptent = *(pte++);
5403                 union mc_target target;
5404                 int type;
5405                 struct page *page;
5406                 struct page_cgroup *pc;
5407                 swp_entry_t ent;
5408
5409                 if (!mc.precharge)
5410                         break;
5411
5412                 type = is_target_pte_for_mc(vma, addr, ptent, &target);
5413                 switch (type) {
5414                 case MC_TARGET_PAGE:
5415                         page = target.page;
5416                         if (isolate_lru_page(page))
5417                                 goto put;
5418                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5419                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5420                                                      mc.from, mc.to, false)) {
5421                                 mc.precharge--;
5422                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5423                                 mc.moved_charge++;
5424                         }
5425                         putback_lru_page(page);
5426 put:                    /* is_target_pte_for_mc() gets the page */
5427                         put_page(page);
5428                         break;
5429                 case MC_TARGET_SWAP:
5430                         ent = target.ent;
5431                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent,
5432                                                 mc.from, mc.to, false)) {
5433                                 mc.precharge--;
5434                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5435                                 mc.moved_swap++;
5436                         }
5437                         break;
5438                 default:
5439                         break;
5440                 }
5441         }
5442         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5443         cond_resched();
5444
5445         if (addr != end) {
5446                 /*
5447                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5448                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5449                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5450                  * phase.
5451                  */
5452                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5453                 if (!ret)
5454                         goto retry;
5455         }
5456
5457         return ret;
5458 }
5459
5460 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5461 {
5462         struct vm_area_struct *vma;
5463
5464         lru_add_drain_all();
5465 retry:
5466         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5467                 /*
5468                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5469                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5470                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5471                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5472                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5473                  */
5474                 __mem_cgroup_clear_mc();
5475                 cond_resched();
5476                 goto retry;
5477         }
5478         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5479                 int ret;
5480                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5481                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5482                         .mm = mm,
5483                         .private = vma,
5484                 };
5485                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5486                         continue;
5487                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5488                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5489                 if (ret)
5490                         /*
5491                          * means we have consumed all precharges and failed in
5492                          * doing additional charge. Just abandon here.
5493                          */
5494                         break;
5495         }
5496         up_read(&mm->mmap_sem);
5497 }
5498
5499 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys *ss,
5500                                 struct cgroup *cont,
5501                                 struct cgroup_taskset *tset)
5502 {
5503         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5504         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5505
5506         if (mm) {
5507                 if (mc.to)
5508                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5509                 put_swap_token(mm);
5510                 mmput(mm);
5511         }
5512         if (mc.to)
5513                 mem_cgroup_clear_mc();
5514 }
5515 #else   /* !CONFIG_MMU */
5516 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5517                                 struct cgroup *cgroup,
5518                                 struct cgroup_taskset *tset)
5519 {
5520         return 0;
5521 }
5522 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5523                                 struct cgroup *cgroup,
5524                                 struct cgroup_taskset *tset)
5525 {
5526 }
5527 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys *ss,
5528                                 struct cgroup *cont,
5529                                 struct cgroup_taskset *tset)
5530 {
5531 }
5532 #endif
5533
5534 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
5535         .name = "memory",
5536         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
5537         .create = mem_cgroup_create,
5538         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
5539         .destroy = mem_cgroup_destroy,
5540         .populate = mem_cgroup_populate,
5541         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5542         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5543         .attach = mem_cgroup_move_task,
5544         .early_init = 0,
5545         .use_id = 1,
5546 };
5547
5548 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
5549 static int __init enable_swap_account(char *s)
5550 {
5551         /* consider enabled if no parameter or 1 is given */
5552         if (!strcmp(s, "1"))
5553                 really_do_swap_account = 1;
5554         else if (!strcmp(s, "0"))
5555                 really_do_swap_account = 0;
5556         return 1;
5557 }
5558 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5559
5560 #endif