mm, hotplug: fix error handling in mem_online_node()
[linux-2.6.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  */
23
24 #include <linux/res_counter.h>
25 #include <linux/memcontrol.h>
26 #include <linux/cgroup.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/hugetlb.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/page-flags.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/bit_spinlock.h>
34 #include <linux/rcupdate.h>
35 #include <linux/limits.h>
36 #include <linux/mutex.h>
37 #include <linux/rbtree.h>
38 #include <linux/slab.h>
39 #include <linux/swap.h>
40 #include <linux/swapops.h>
41 #include <linux/spinlock.h>
42 #include <linux/eventfd.h>
43 #include <linux/sort.h>
44 #include <linux/fs.h>
45 #include <linux/seq_file.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/mm_inline.h>
48 #include <linux/page_cgroup.h>
49 #include <linux/cpu.h>
50 #include <linux/oom.h>
51 #include "internal.h"
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54
55 #include <trace/events/vmscan.h>
56
57 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
58 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
59 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
60
61 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
62 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
63 int do_swap_account __read_mostly;
64
65 /* for remember boot option*/
66 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP_ENABLED
67 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
68 #else
69 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
70 #endif
71
72 #else
73 #define do_swap_account         (0)
74 #endif
75
76
77 /*
78  * Statistics for memory cgroup.
79  */
80 enum mem_cgroup_stat_index {
81         /*
82          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
83          */
84         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
85         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
86         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
87         MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT, /* # of pages, swapped out */
88         MEM_CGROUP_STAT_DATA, /* end of data requires synchronization */
89         MEM_CGROUP_ON_MOVE,     /* someone is moving account between groups */
90         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
91 };
92
93 enum mem_cgroup_events_index {
94         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
95         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
96         MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT,        /* # of pages paged in/out */
97         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
98         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
99         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
100 };
101 /*
102  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
103  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
104  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
105  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
106  */
107 enum mem_cgroup_events_target {
108         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
109         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
110         MEM_CGROUP_NTARGETS,
111 };
112 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET (128)
113 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET (1024)
114
115 struct mem_cgroup_stat_cpu {
116         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
117         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
118         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
119 };
120
121 /*
122  * per-zone information in memory controller.
123  */
124 struct mem_cgroup_per_zone {
125         /*
126          * spin_lock to protect the per cgroup LRU
127          */
128         struct list_head        lists[NR_LRU_LISTS];
129         unsigned long           count[NR_LRU_LISTS];
130
131         struct zone_reclaim_stat reclaim_stat;
132         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
133         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
134                                                 /* the soft limit is exceeded*/
135         bool                    on_tree;
136         struct mem_cgroup       *mem;           /* Back pointer, we cannot */
137                                                 /* use container_of        */
138 };
139 /* Macro for accessing counter */
140 #define MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx)       ((mz)->count[(idx)])
141
142 struct mem_cgroup_per_node {
143         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
144 };
145
146 struct mem_cgroup_lru_info {
147         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
148 };
149
150 /*
151  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
152  * their hierarchy representation
153  */
154
155 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
156         struct rb_root rb_root;
157         spinlock_t lock;
158 };
159
160 struct mem_cgroup_tree_per_node {
161         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
162 };
163
164 struct mem_cgroup_tree {
165         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
166 };
167
168 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
169
170 struct mem_cgroup_threshold {
171         struct eventfd_ctx *eventfd;
172         u64 threshold;
173 };
174
175 /* For threshold */
176 struct mem_cgroup_threshold_ary {
177         /* An array index points to threshold just below usage. */
178         int current_threshold;
179         /* Size of entries[] */
180         unsigned int size;
181         /* Array of thresholds */
182         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
183 };
184
185 struct mem_cgroup_thresholds {
186         /* Primary thresholds array */
187         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
188         /*
189          * Spare threshold array.
190          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
191          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
192          */
193         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
194 };
195
196 /* for OOM */
197 struct mem_cgroup_eventfd_list {
198         struct list_head list;
199         struct eventfd_ctx *eventfd;
200 };
201
202 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *mem);
203 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *mem);
204
205 /*
206  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
207  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
208  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
209  * to help the administrator determine what knobs to tune.
210  *
211  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
212  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
213  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
214  * a feature that will be implemented much later in the future.
215  */
216 struct mem_cgroup {
217         struct cgroup_subsys_state css;
218         /*
219          * the counter to account for memory usage
220          */
221         struct res_counter res;
222         /*
223          * the counter to account for mem+swap usage.
224          */
225         struct res_counter memsw;
226         /*
227          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
228          * per zone LRU lists.
229          */
230         struct mem_cgroup_lru_info info;
231         /*
232          * While reclaiming in a hierarchy, we cache the last child we
233          * reclaimed from.
234          */
235         int last_scanned_child;
236         int last_scanned_node;
237 #if MAX_NUMNODES > 1
238         nodemask_t      scan_nodes;
239         unsigned long   next_scan_node_update;
240 #endif
241         /*
242          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
243          */
244         bool use_hierarchy;
245         atomic_t        oom_lock;
246         atomic_t        refcnt;
247
248         unsigned int    swappiness;
249         /* OOM-Killer disable */
250         int             oom_kill_disable;
251
252         /* set when res.limit == memsw.limit */
253         bool            memsw_is_minimum;
254
255         /* protect arrays of thresholds */
256         struct mutex thresholds_lock;
257
258         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
259         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
260
261         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
262         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
263
264         /* For oom notifier event fd */
265         struct list_head oom_notify;
266
267         /*
268          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
269          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
270          */
271         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
272         /*
273          * percpu counter.
274          */
275         struct mem_cgroup_stat_cpu *stat;
276         /*
277          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
278          * See mem_cgroup_read_stat().
279          */
280         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
281         spinlock_t pcp_counter_lock;
282 };
283
284 /* Stuffs for move charges at task migration. */
285 /*
286  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
287  * left-shifted bitmap of these types.
288  */
289 enum move_type {
290         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
291         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
292         NR_MOVE_TYPE,
293 };
294
295 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
296 static struct move_charge_struct {
297         spinlock_t        lock; /* for from, to */
298         struct mem_cgroup *from;
299         struct mem_cgroup *to;
300         unsigned long precharge;
301         unsigned long moved_charge;
302         unsigned long moved_swap;
303         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
304         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
305 } mc = {
306         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
307         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
308 };
309
310 static bool move_anon(void)
311 {
312         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
313                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
314 }
315
316 static bool move_file(void)
317 {
318         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
319                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
320 }
321
322 /*
323  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
324  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
325  */
326 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            (100)
327 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS (2)
328
329 enum charge_type {
330         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
331         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED,
332         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM,   /* used by page migration of shmem */
333         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE,   /* used by force_empty */
334         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
335         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
336         NR_CHARGE_TYPE,
337 };
338
339 /* for encoding cft->private value on file */
340 #define _MEM                    (0)
341 #define _MEMSWAP                (1)
342 #define _OOM_TYPE               (2)
343 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) (((x) << 16) | (val))
344 #define MEMFILE_TYPE(val)       (((val) >> 16) & 0xffff)
345 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
346 /* Used for OOM nofiier */
347 #define OOM_CONTROL             (0)
348
349 /*
350  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
351  */
352 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
353 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
354 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
355 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
356 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT_BIT     0x2
357 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT         (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT_BIT)
358
359 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *mem);
360 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem);
361 static struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *mem);
362 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *mem);
363
364 static struct mem_cgroup_per_zone *
365 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *mem, int nid, int zid)
366 {
367         return &mem->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
368 }
369
370 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *mem)
371 {
372         return &mem->css;
373 }
374
375 static struct mem_cgroup_per_zone *
376 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
377 {
378         int nid = page_to_nid(page);
379         int zid = page_zonenum(page);
380
381         return mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
382 }
383
384 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
385 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
386 {
387         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
388 }
389
390 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
391 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
392 {
393         int nid = page_to_nid(page);
394         int zid = page_zonenum(page);
395
396         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
397 }
398
399 static void
400 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
401                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
402                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
403                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
404 {
405         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
406         struct rb_node *parent = NULL;
407         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
408
409         if (mz->on_tree)
410                 return;
411
412         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
413         if (!mz->usage_in_excess)
414                 return;
415         while (*p) {
416                 parent = *p;
417                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
418                                         tree_node);
419                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
420                         p = &(*p)->rb_left;
421                 /*
422                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
423                  * limit by the same amount
424                  */
425                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
426                         p = &(*p)->rb_right;
427         }
428         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
429         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
430         mz->on_tree = true;
431 }
432
433 static void
434 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
435                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
436                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
437 {
438         if (!mz->on_tree)
439                 return;
440         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
441         mz->on_tree = false;
442 }
443
444 static void
445 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
446                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
447                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
448 {
449         spin_lock(&mctz->lock);
450         __mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
451         spin_unlock(&mctz->lock);
452 }
453
454
455 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
456 {
457         unsigned long long excess;
458         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
459         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
460         int nid = page_to_nid(page);
461         int zid = page_zonenum(page);
462         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
463
464         /*
465          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
466          * because their event counter is not touched.
467          */
468         for (; mem; mem = parent_mem_cgroup(mem)) {
469                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
470                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mem->res);
471                 /*
472                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
473                  * mem is over its softlimit.
474                  */
475                 if (excess || mz->on_tree) {
476                         spin_lock(&mctz->lock);
477                         /* if on-tree, remove it */
478                         if (mz->on_tree)
479                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
480                         /*
481                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
482                          * If excess is 0, no tree ops.
483                          */
484                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mem, mz, mctz, excess);
485                         spin_unlock(&mctz->lock);
486                 }
487         }
488 }
489
490 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *mem)
491 {
492         int node, zone;
493         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
494         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
495
496         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE) {
497                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
498                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, node, zone);
499                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
500                         mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
501                 }
502         }
503 }
504
505 static struct mem_cgroup_per_zone *
506 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
507 {
508         struct rb_node *rightmost = NULL;
509         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
510
511 retry:
512         mz = NULL;
513         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
514         if (!rightmost)
515                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
516
517         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
518         /*
519          * Remove the node now but someone else can add it back,
520          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
521          * position in the tree.
522          */
523         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->mem, mz, mctz);
524         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->mem->res) ||
525                 !css_tryget(&mz->mem->css))
526                 goto retry;
527 done:
528         return mz;
529 }
530
531 static struct mem_cgroup_per_zone *
532 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
533 {
534         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
535
536         spin_lock(&mctz->lock);
537         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
538         spin_unlock(&mctz->lock);
539         return mz;
540 }
541
542 /*
543  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
544  *
545  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
546  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
547  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
548  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
549  *
550  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
551  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
552  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
553  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
554  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
555  *
556  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
557  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
558  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
559  * implemented.
560  */
561 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *mem,
562                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
563 {
564         long val = 0;
565         int cpu;
566
567         get_online_cpus();
568         for_each_online_cpu(cpu)
569                 val += per_cpu(mem->stat->count[idx], cpu);
570 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
571         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
572         val += mem->nocpu_base.count[idx];
573         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
574 #endif
575         put_online_cpus();
576         return val;
577 }
578
579 static long mem_cgroup_local_usage(struct mem_cgroup *mem)
580 {
581         long ret;
582
583         ret = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
584         ret += mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
585         return ret;
586 }
587
588 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *mem,
589                                          bool charge)
590 {
591         int val = (charge) ? 1 : -1;
592         this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT], val);
593 }
594
595 void mem_cgroup_pgfault(struct mem_cgroup *mem, int val)
596 {
597         this_cpu_add(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT], val);
598 }
599
600 void mem_cgroup_pgmajfault(struct mem_cgroup *mem, int val)
601 {
602         this_cpu_add(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT], val);
603 }
604
605 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *mem,
606                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
607 {
608         unsigned long val = 0;
609         int cpu;
610
611         for_each_online_cpu(cpu)
612                 val += per_cpu(mem->stat->events[idx], cpu);
613 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
614         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
615         val += mem->nocpu_base.events[idx];
616         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
617 #endif
618         return val;
619 }
620
621 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *mem,
622                                          bool file, int nr_pages)
623 {
624         preempt_disable();
625
626         if (file)
627                 __this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_pages);
628         else
629                 __this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_pages);
630
631         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
632         if (nr_pages > 0)
633                 __this_cpu_inc(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
634         else {
635                 __this_cpu_inc(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
636                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
637         }
638
639         __this_cpu_add(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT], nr_pages);
640
641         preempt_enable();
642 }
643
644 static unsigned long
645 mem_cgroup_get_zonestat_node(struct mem_cgroup *mem, int nid, enum lru_list idx)
646 {
647         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
648         u64 total = 0;
649         int zid;
650
651         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
652                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
653                 total += MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx);
654         }
655         return total;
656 }
657 static unsigned long mem_cgroup_get_local_zonestat(struct mem_cgroup *mem,
658                                         enum lru_list idx)
659 {
660         int nid;
661         u64 total = 0;
662
663         for_each_online_node(nid)
664                 total += mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, idx);
665         return total;
666 }
667
668 static bool __memcg_event_check(struct mem_cgroup *mem, int target)
669 {
670         unsigned long val, next;
671
672         val = this_cpu_read(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
673         next = this_cpu_read(mem->stat->targets[target]);
674         /* from time_after() in jiffies.h */
675         return ((long)next - (long)val < 0);
676 }
677
678 static void __mem_cgroup_target_update(struct mem_cgroup *mem, int target)
679 {
680         unsigned long val, next;
681
682         val = this_cpu_read(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
683
684         switch (target) {
685         case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
686                 next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
687                 break;
688         case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
689                 next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
690                 break;
691         default:
692                 return;
693         }
694
695         this_cpu_write(mem->stat->targets[target], next);
696 }
697
698 /*
699  * Check events in order.
700  *
701  */
702 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
703 {
704         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
705         if (unlikely(__memcg_event_check(mem, MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
706                 mem_cgroup_threshold(mem);
707                 __mem_cgroup_target_update(mem, MEM_CGROUP_TARGET_THRESH);
708                 if (unlikely(__memcg_event_check(mem,
709                         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT))){
710                         mem_cgroup_update_tree(mem, page);
711                         __mem_cgroup_target_update(mem,
712                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
713                 }
714         }
715 }
716
717 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
718 {
719         return container_of(cgroup_subsys_state(cont,
720                                 mem_cgroup_subsys_id), struct mem_cgroup,
721                                 css);
722 }
723
724 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
725 {
726         /*
727          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
728          * if it races with swapoff, page migration, etc.
729          * So this can be called with p == NULL.
730          */
731         if (unlikely(!p))
732                 return NULL;
733
734         return container_of(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id),
735                                 struct mem_cgroup, css);
736 }
737
738 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
739 {
740         struct mem_cgroup *mem = NULL;
741
742         if (!mm)
743                 return NULL;
744         /*
745          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
746          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
747          * pessimistic (rather than adding locks here).
748          */
749         rcu_read_lock();
750         do {
751                 mem = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
752                 if (unlikely(!mem))
753                         break;
754         } while (!css_tryget(&mem->css));
755         rcu_read_unlock();
756         return mem;
757 }
758
759 /* The caller has to guarantee "mem" exists before calling this */
760 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_start_loop(struct mem_cgroup *mem)
761 {
762         struct cgroup_subsys_state *css;
763         int found;
764
765         if (!mem) /* ROOT cgroup has the smallest ID */
766                 return root_mem_cgroup; /*css_put/get against root is ignored*/
767         if (!mem->use_hierarchy) {
768                 if (css_tryget(&mem->css))
769                         return mem;
770                 return NULL;
771         }
772         rcu_read_lock();
773         /*
774          * searching a memory cgroup which has the smallest ID under given
775          * ROOT cgroup. (ID >= 1)
776          */
777         css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, 1, &mem->css, &found);
778         if (css && css_tryget(css))
779                 mem = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
780         else
781                 mem = NULL;
782         rcu_read_unlock();
783         return mem;
784 }
785
786 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_next(struct mem_cgroup *iter,
787                                         struct mem_cgroup *root,
788                                         bool cond)
789 {
790         int nextid = css_id(&iter->css) + 1;
791         int found;
792         int hierarchy_used;
793         struct cgroup_subsys_state *css;
794
795         hierarchy_used = iter->use_hierarchy;
796
797         css_put(&iter->css);
798         /* If no ROOT, walk all, ignore hierarchy */
799         if (!cond || (root && !hierarchy_used))
800                 return NULL;
801
802         if (!root)
803                 root = root_mem_cgroup;
804
805         do {
806                 iter = NULL;
807                 rcu_read_lock();
808
809                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, nextid,
810                                 &root->css, &found);
811                 if (css && css_tryget(css))
812                         iter = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
813                 rcu_read_unlock();
814                 /* If css is NULL, no more cgroups will be found */
815                 nextid = found + 1;
816         } while (css && !iter);
817
818         return iter;
819 }
820 /*
821  * for_eacn_mem_cgroup_tree() for visiting all cgroup under tree. Please
822  * be careful that "break" loop is not allowed. We have reference count.
823  * Instead of that modify "cond" to be false and "continue" to exit the loop.
824  */
825 #define for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, root, cond) \
826         for (iter = mem_cgroup_start_loop(root);\
827              iter != NULL;\
828              iter = mem_cgroup_get_next(iter, root, cond))
829
830 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root) \
831         for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, root, true)
832
833 #define for_each_mem_cgroup_all(iter) \
834         for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, NULL, true)
835
836
837 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *mem)
838 {
839         return (mem == root_mem_cgroup);
840 }
841
842 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
843 {
844         struct mem_cgroup *mem;
845
846         if (!mm)
847                 return;
848
849         rcu_read_lock();
850         mem = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
851         if (unlikely(!mem))
852                 goto out;
853
854         switch (idx) {
855         case PGMAJFAULT:
856                 mem_cgroup_pgmajfault(mem, 1);
857                 break;
858         case PGFAULT:
859                 mem_cgroup_pgfault(mem, 1);
860                 break;
861         default:
862                 BUG();
863         }
864 out:
865         rcu_read_unlock();
866 }
867 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
868
869 /*
870  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
871  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
872  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
873  *
874  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
875  * 1. charge
876  * 2. moving account
877  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
878  * It is added to LRU before charge.
879  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
880  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
881  */
882
883 void mem_cgroup_del_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
884 {
885         struct page_cgroup *pc;
886         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
887
888         if (mem_cgroup_disabled())
889                 return;
890         pc = lookup_page_cgroup(page);
891         /* can happen while we handle swapcache. */
892         if (!TestClearPageCgroupAcctLRU(pc))
893                 return;
894         VM_BUG_ON(!pc->mem_cgroup);
895         /*
896          * We don't check PCG_USED bit. It's cleared when the "page" is finally
897          * removed from global LRU.
898          */
899         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
900         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
901         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) -= 1 << compound_order(page);
902         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
903                 return;
904         VM_BUG_ON(list_empty(&pc->lru));
905         list_del_init(&pc->lru);
906 }
907
908 void mem_cgroup_del_lru(struct page *page)
909 {
910         mem_cgroup_del_lru_list(page, page_lru(page));
911 }
912
913 /*
914  * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
915  * reclaim.  If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
916  * inactive list.
917  */
918 void mem_cgroup_rotate_reclaimable_page(struct page *page)
919 {
920         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
921         struct page_cgroup *pc;
922         enum lru_list lru = page_lru(page);
923
924         if (mem_cgroup_disabled())
925                 return;
926
927         pc = lookup_page_cgroup(page);
928         /* unused or root page is not rotated. */
929         if (!PageCgroupUsed(pc))
930                 return;
931         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
932         smp_rmb();
933         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
934                 return;
935         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
936         list_move_tail(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
937 }
938
939 void mem_cgroup_rotate_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
940 {
941         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
942         struct page_cgroup *pc;
943
944         if (mem_cgroup_disabled())
945                 return;
946
947         pc = lookup_page_cgroup(page);
948         /* unused or root page is not rotated. */
949         if (!PageCgroupUsed(pc))
950                 return;
951         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
952         smp_rmb();
953         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
954                 return;
955         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
956         list_move(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
957 }
958
959 void mem_cgroup_add_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
960 {
961         struct page_cgroup *pc;
962         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
963
964         if (mem_cgroup_disabled())
965                 return;
966         pc = lookup_page_cgroup(page);
967         VM_BUG_ON(PageCgroupAcctLRU(pc));
968         if (!PageCgroupUsed(pc))
969                 return;
970         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
971         smp_rmb();
972         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
973         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
974         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) += 1 << compound_order(page);
975         SetPageCgroupAcctLRU(pc);
976         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
977                 return;
978         list_add(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
979 }
980
981 /*
982  * At handling SwapCache and other FUSE stuff, pc->mem_cgroup may be changed
983  * while it's linked to lru because the page may be reused after it's fully
984  * uncharged. To handle that, unlink page_cgroup from LRU when charge it again.
985  * It's done under lock_page and expected that zone->lru_lock isnever held.
986  */
987 static void mem_cgroup_lru_del_before_commit(struct page *page)
988 {
989         unsigned long flags;
990         struct zone *zone = page_zone(page);
991         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
992
993         /*
994          * Doing this check without taking ->lru_lock seems wrong but this
995          * is safe. Because if page_cgroup's USED bit is unset, the page
996          * will not be added to any memcg's LRU. If page_cgroup's USED bit is
997          * set, the commit after this will fail, anyway.
998          * This all charge/uncharge is done under some mutual execustion.
999          * So, we don't need to taking care of changes in USED bit.
1000          */
1001         if (likely(!PageLRU(page)))
1002                 return;
1003
1004         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
1005         /*
1006          * Forget old LRU when this page_cgroup is *not* used. This Used bit
1007          * is guarded by lock_page() because the page is SwapCache.
1008          */
1009         if (!PageCgroupUsed(pc))
1010                 mem_cgroup_del_lru_list(page, page_lru(page));
1011         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
1012 }
1013
1014 static void mem_cgroup_lru_add_after_commit(struct page *page)
1015 {
1016         unsigned long flags;
1017         struct zone *zone = page_zone(page);
1018         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1019
1020         /* taking care of that the page is added to LRU while we commit it */
1021         if (likely(!PageLRU(page)))
1022                 return;
1023         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
1024         /* link when the page is linked to LRU but page_cgroup isn't */
1025         if (PageLRU(page) && !PageCgroupAcctLRU(pc))
1026                 mem_cgroup_add_lru_list(page, page_lru(page));
1027         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
1028 }
1029
1030
1031 void mem_cgroup_move_lists(struct page *page,
1032                            enum lru_list from, enum lru_list to)
1033 {
1034         if (mem_cgroup_disabled())
1035                 return;
1036         mem_cgroup_del_lru_list(page, from);
1037         mem_cgroup_add_lru_list(page, to);
1038 }
1039
1040 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *mem)
1041 {
1042         int ret;
1043         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1044         struct task_struct *p;
1045
1046         p = find_lock_task_mm(task);
1047         if (!p)
1048                 return 0;
1049         curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1050         task_unlock(p);
1051         if (!curr)
1052                 return 0;
1053         /*
1054          * We should check use_hierarchy of "mem" not "curr". Because checking
1055          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1056          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "mem" in *cgroup*
1057          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "mem").
1058          */
1059         if (mem->use_hierarchy)
1060                 ret = css_is_ancestor(&curr->css, &mem->css);
1061         else
1062                 ret = (curr == mem);
1063         css_put(&curr->css);
1064         return ret;
1065 }
1066
1067 static int calc_inactive_ratio(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *present_pages)
1068 {
1069         unsigned long active;
1070         unsigned long inactive;
1071         unsigned long gb;
1072         unsigned long inactive_ratio;
1073
1074         inactive = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_INACTIVE_ANON);
1075         active = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_ACTIVE_ANON);
1076
1077         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1078         if (gb)
1079                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1080         else
1081                 inactive_ratio = 1;
1082
1083         if (present_pages) {
1084                 present_pages[0] = inactive;
1085                 present_pages[1] = active;
1086         }
1087
1088         return inactive_ratio;
1089 }
1090
1091 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct mem_cgroup *memcg)
1092 {
1093         unsigned long active;
1094         unsigned long inactive;
1095         unsigned long present_pages[2];
1096         unsigned long inactive_ratio;
1097
1098         inactive_ratio = calc_inactive_ratio(memcg, present_pages);
1099
1100         inactive = present_pages[0];
1101         active = present_pages[1];
1102
1103         if (inactive * inactive_ratio < active)
1104                 return 1;
1105
1106         return 0;
1107 }
1108
1109 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct mem_cgroup *memcg)
1110 {
1111         unsigned long active;
1112         unsigned long inactive;
1113
1114         inactive = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_INACTIVE_FILE);
1115         active = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_ACTIVE_FILE);
1116
1117         return (active > inactive);
1118 }
1119
1120 unsigned long mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1121                                                 struct zone *zone,
1122                                                 enum lru_list lru)
1123 {
1124         int nid = zone_to_nid(zone);
1125         int zid = zone_idx(zone);
1126         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
1127
1128         return MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
1129 }
1130
1131 #ifdef CONFIG_NUMA
1132 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_file_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1133                                                         int nid)
1134 {
1135         unsigned long ret;
1136
1137         ret = mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_INACTIVE_FILE) +
1138                 mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_ACTIVE_FILE);
1139
1140         return ret;
1141 }
1142
1143 static unsigned long mem_cgroup_nr_file_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1144 {
1145         u64 total = 0;
1146         int nid;
1147
1148         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1149                 total += mem_cgroup_node_nr_file_lru_pages(memcg, nid);
1150
1151         return total;
1152 }
1153
1154 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_anon_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1155                                                         int nid)
1156 {
1157         unsigned long ret;
1158
1159         ret = mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_INACTIVE_ANON) +
1160                 mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_ACTIVE_ANON);
1161
1162         return ret;
1163 }
1164
1165 static unsigned long mem_cgroup_nr_anon_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1166 {
1167         u64 total = 0;
1168         int nid;
1169
1170         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1171                 total += mem_cgroup_node_nr_anon_lru_pages(memcg, nid);
1172
1173         return total;
1174 }
1175
1176 static unsigned long
1177 mem_cgroup_node_nr_unevictable_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid)
1178 {
1179         return mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_UNEVICTABLE);
1180 }
1181
1182 static unsigned long
1183 mem_cgroup_nr_unevictable_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1184 {
1185         u64 total = 0;
1186         int nid;
1187
1188         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1189                 total += mem_cgroup_node_nr_unevictable_lru_pages(memcg, nid);
1190
1191         return total;
1192 }
1193
1194 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1195                                                         int nid)
1196 {
1197         enum lru_list l;
1198         u64 total = 0;
1199
1200         for_each_lru(l)
1201                 total += mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, l);
1202
1203         return total;
1204 }
1205
1206 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1207 {
1208         u64 total = 0;
1209         int nid;
1210
1211         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1212                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid);
1213
1214         return total;
1215 }
1216 #endif /* CONFIG_NUMA */
1217
1218 struct zone_reclaim_stat *mem_cgroup_get_reclaim_stat(struct mem_cgroup *memcg,
1219                                                       struct zone *zone)
1220 {
1221         int nid = zone_to_nid(zone);
1222         int zid = zone_idx(zone);
1223         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
1224
1225         return &mz->reclaim_stat;
1226 }
1227
1228 struct zone_reclaim_stat *
1229 mem_cgroup_get_reclaim_stat_from_page(struct page *page)
1230 {
1231         struct page_cgroup *pc;
1232         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1233
1234         if (mem_cgroup_disabled())
1235                 return NULL;
1236
1237         pc = lookup_page_cgroup(page);
1238         if (!PageCgroupUsed(pc))
1239                 return NULL;
1240         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
1241         smp_rmb();
1242         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
1243         return &mz->reclaim_stat;
1244 }
1245
1246 unsigned long mem_cgroup_isolate_pages(unsigned long nr_to_scan,
1247                                         struct list_head *dst,
1248                                         unsigned long *scanned, int order,
1249                                         int mode, struct zone *z,
1250                                         struct mem_cgroup *mem_cont,
1251                                         int active, int file)
1252 {
1253         unsigned long nr_taken = 0;
1254         struct page *page;
1255         unsigned long scan;
1256         LIST_HEAD(pc_list);
1257         struct list_head *src;
1258         struct page_cgroup *pc, *tmp;
1259         int nid = zone_to_nid(z);
1260         int zid = zone_idx(z);
1261         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1262         int lru = LRU_FILE * file + active;
1263         int ret;
1264
1265         BUG_ON(!mem_cont);
1266         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem_cont, nid, zid);
1267         src = &mz->lists[lru];
1268
1269         scan = 0;
1270         list_for_each_entry_safe_reverse(pc, tmp, src, lru) {
1271                 if (scan >= nr_to_scan)
1272                         break;
1273
1274                 if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
1275                         continue;
1276
1277                 page = lookup_cgroup_page(pc);
1278
1279                 if (unlikely(!PageLRU(page)))
1280                         continue;
1281
1282                 scan++;
1283                 ret = __isolate_lru_page(page, mode, file);
1284                 switch (ret) {
1285                 case 0:
1286                         list_move(&page->lru, dst);
1287                         mem_cgroup_del_lru(page);
1288                         nr_taken += hpage_nr_pages(page);
1289                         break;
1290                 case -EBUSY:
1291                         /* we don't affect global LRU but rotate in our LRU */
1292                         mem_cgroup_rotate_lru_list(page, page_lru(page));
1293                         break;
1294                 default:
1295                         break;
1296                 }
1297         }
1298
1299         *scanned = scan;
1300
1301         trace_mm_vmscan_memcg_isolate(0, nr_to_scan, scan, nr_taken,
1302                                       0, 0, 0, mode);
1303
1304         return nr_taken;
1305 }
1306
1307 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1308         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1309
1310 /**
1311  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1312  * @mem: the memory cgroup
1313  *
1314  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1315  * pages.
1316  */
1317 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *mem)
1318 {
1319         unsigned long long margin;
1320
1321         margin = res_counter_margin(&mem->res);
1322         if (do_swap_account)
1323                 margin = min(margin, res_counter_margin(&mem->memsw));
1324         return margin >> PAGE_SHIFT;
1325 }
1326
1327 static unsigned int get_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1328 {
1329         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1330
1331         /* root ? */
1332         if (cgrp->parent == NULL)
1333                 return vm_swappiness;
1334
1335         return memcg->swappiness;
1336 }
1337
1338 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *mem)
1339 {
1340         int cpu;
1341
1342         get_online_cpus();
1343         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
1344         for_each_online_cpu(cpu)
1345                 per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) += 1;
1346         mem->nocpu_base.count[MEM_CGROUP_ON_MOVE] += 1;
1347         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
1348         put_online_cpus();
1349
1350         synchronize_rcu();
1351 }
1352
1353 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *mem)
1354 {
1355         int cpu;
1356
1357         if (!mem)
1358                 return;
1359         get_online_cpus();
1360         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
1361         for_each_online_cpu(cpu)
1362                 per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) -= 1;
1363         mem->nocpu_base.count[MEM_CGROUP_ON_MOVE] -= 1;
1364         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
1365         put_online_cpus();
1366 }
1367 /*
1368  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1369  *
1370  * mem_cgroup_stealed() - checking a cgroup is mc.from or not. This is used
1371  *                        for avoiding race in accounting. If true,
1372  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1373  *
1374  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1375  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1376  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1377  */
1378
1379 static bool mem_cgroup_stealed(struct mem_cgroup *mem)
1380 {
1381         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1382         return this_cpu_read(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE]) > 0;
1383 }
1384
1385 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *mem)
1386 {
1387         struct mem_cgroup *from;
1388         struct mem_cgroup *to;
1389         bool ret = false;
1390         /*
1391          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1392          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1393          */
1394         spin_lock(&mc.lock);
1395         from = mc.from;
1396         to = mc.to;
1397         if (!from)
1398                 goto unlock;
1399         if (from == mem || to == mem
1400             || (mem->use_hierarchy && css_is_ancestor(&from->css, &mem->css))
1401             || (mem->use_hierarchy && css_is_ancestor(&to->css, &mem->css)))
1402                 ret = true;
1403 unlock:
1404         spin_unlock(&mc.lock);
1405         return ret;
1406 }
1407
1408 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *mem)
1409 {
1410         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1411                 if (mem_cgroup_under_move(mem)) {
1412                         DEFINE_WAIT(wait);
1413                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1414                         /* moving charge context might have finished. */
1415                         if (mc.moving_task)
1416                                 schedule();
1417                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1418                         return true;
1419                 }
1420         }
1421         return false;
1422 }
1423
1424 /**
1425  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1426  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1427  * @p: Task that is going to be killed
1428  *
1429  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1430  * enabled
1431  */
1432 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1433 {
1434         struct cgroup *task_cgrp;
1435         struct cgroup *mem_cgrp;
1436         /*
1437          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1438          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1439          * If this assumption is broken, revisit this code.
1440          */
1441         static char memcg_name[PATH_MAX];
1442         int ret;
1443
1444         if (!memcg || !p)
1445                 return;
1446
1447
1448         rcu_read_lock();
1449
1450         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1451         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1452
1453         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1454         if (ret < 0) {
1455                 /*
1456                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1457                  * But we'll still print out the usage information
1458                  */
1459                 rcu_read_unlock();
1460                 goto done;
1461         }
1462         rcu_read_unlock();
1463
1464         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1465
1466         rcu_read_lock();
1467         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1468         if (ret < 0) {
1469                 rcu_read_unlock();
1470                 goto done;
1471         }
1472         rcu_read_unlock();
1473
1474         /*
1475          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1476          */
1477         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1478 done:
1479
1480         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1481                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1482                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1483                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1484         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1485                 "failcnt %llu\n",
1486                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1487                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1488                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1489 }
1490
1491 /*
1492  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1493  * 1(self count) if no children.
1494  */
1495 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *mem)
1496 {
1497         int num = 0;
1498         struct mem_cgroup *iter;
1499
1500         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
1501                 num++;
1502         return num;
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1507  */
1508 u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1509 {
1510         u64 limit;
1511         u64 memsw;
1512
1513         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1514         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1515
1516         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1517         /*
1518          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1519          * to this memcg, return that limit.
1520          */
1521         return min(limit, memsw);
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Visit the first child (need not be the first child as per the ordering
1526  * of the cgroup list, since we track last_scanned_child) of @mem and use
1527  * that to reclaim free pages from.
1528  */
1529 static struct mem_cgroup *
1530 mem_cgroup_select_victim(struct mem_cgroup *root_mem)
1531 {
1532         struct mem_cgroup *ret = NULL;
1533         struct cgroup_subsys_state *css;
1534         int nextid, found;
1535
1536         if (!root_mem->use_hierarchy) {
1537                 css_get(&root_mem->css);
1538                 ret = root_mem;
1539         }
1540
1541         while (!ret) {
1542                 rcu_read_lock();
1543                 nextid = root_mem->last_scanned_child + 1;
1544                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, nextid, &root_mem->css,
1545                                    &found);
1546                 if (css && css_tryget(css))
1547                         ret = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
1548
1549                 rcu_read_unlock();
1550                 /* Updates scanning parameter */
1551                 if (!css) {
1552                         /* this means start scan from ID:1 */
1553                         root_mem->last_scanned_child = 0;
1554                 } else
1555                         root_mem->last_scanned_child = found;
1556         }
1557
1558         return ret;
1559 }
1560
1561 #if MAX_NUMNODES > 1
1562
1563 /*
1564  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1565  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1566  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1567  *
1568  */
1569 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *mem)
1570 {
1571         int nid;
1572
1573         if (time_after(mem->next_scan_node_update, jiffies))
1574                 return;
1575
1576         mem->next_scan_node_update = jiffies + 10*HZ;
1577         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1578         mem->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1579
1580         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1581
1582                 if (mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, LRU_INACTIVE_FILE) ||
1583                     mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, LRU_ACTIVE_FILE))
1584                         continue;
1585
1586                 if (total_swap_pages &&
1587                     (mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, LRU_INACTIVE_ANON) ||
1588                      mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, LRU_ACTIVE_ANON)))
1589                         continue;
1590                 node_clear(nid, mem->scan_nodes);
1591         }
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1596  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1597  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1598  *
1599  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1600  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1601  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1602  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1603  *
1604  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1605  */
1606 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *mem)
1607 {
1608         int node;
1609
1610         mem_cgroup_may_update_nodemask(mem);
1611         node = mem->last_scanned_node;
1612
1613         node = next_node(node, mem->scan_nodes);
1614         if (node == MAX_NUMNODES)
1615                 node = first_node(mem->scan_nodes);
1616         /*
1617          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1618          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1619          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1620          * we use curret node.
1621          */
1622         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1623                 node = numa_node_id();
1624
1625         mem->last_scanned_node = node;
1626         return node;
1627 }
1628
1629 #else
1630 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *mem)
1631 {
1632         return 0;
1633 }
1634 #endif
1635
1636 /*
1637  * Scan the hierarchy if needed to reclaim memory. We remember the last child
1638  * we reclaimed from, so that we don't end up penalizing one child extensively
1639  * based on its position in the children list.
1640  *
1641  * root_mem is the original ancestor that we've been reclaim from.
1642  *
1643  * We give up and return to the caller when we visit root_mem twice.
1644  * (other groups can be removed while we're walking....)
1645  *
1646  * If shrink==true, for avoiding to free too much, this returns immedieately.
1647  */
1648 static int mem_cgroup_hierarchical_reclaim(struct mem_cgroup *root_mem,
1649                                                 struct zone *zone,
1650                                                 gfp_t gfp_mask,
1651                                                 unsigned long reclaim_options,
1652                                                 unsigned long *total_scanned)
1653 {
1654         struct mem_cgroup *victim;
1655         int ret, total = 0;
1656         int loop = 0;
1657         bool noswap = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
1658         bool shrink = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK;
1659         bool check_soft = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT;
1660         unsigned long excess;
1661         unsigned long nr_scanned;
1662
1663         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_mem->res) >> PAGE_SHIFT;
1664
1665         /* If memsw_is_minimum==1, swap-out is of-no-use. */
1666         if (!check_soft && root_mem->memsw_is_minimum)
1667                 noswap = true;
1668
1669         while (1) {
1670                 victim = mem_cgroup_select_victim(root_mem);
1671                 if (victim == root_mem) {
1672                         loop++;
1673                         /*
1674                          * We are not draining per cpu cached charges during
1675                          * soft limit reclaim  because global reclaim doesn't
1676                          * care about charges. It tries to free some memory and
1677                          * charges will not give any.
1678                          */
1679                         if (!check_soft && loop >= 1)
1680                                 drain_all_stock_async(root_mem);
1681                         if (loop >= 2) {
1682                                 /*
1683                                  * If we have not been able to reclaim
1684                                  * anything, it might because there are
1685                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1686                                  */
1687                                 if (!check_soft || !total) {
1688                                         css_put(&victim->css);
1689                                         break;
1690                                 }
1691                                 /*
1692                                  * We want to do more targeted reclaim.
1693                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1694                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1695                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1696                                  */
1697                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1698                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS)) {
1699                                         css_put(&victim->css);
1700                                         break;
1701                                 }
1702                         }
1703                 }
1704                 if (!mem_cgroup_local_usage(victim)) {
1705                         /* this cgroup's local usage == 0 */
1706                         css_put(&victim->css);
1707                         continue;
1708                 }
1709                 /* we use swappiness of local cgroup */
1710                 if (check_soft) {
1711                         ret = mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask,
1712                                 noswap, get_swappiness(victim), zone,
1713                                 &nr_scanned);
1714                         *total_scanned += nr_scanned;
1715                 } else
1716                         ret = try_to_free_mem_cgroup_pages(victim, gfp_mask,
1717                                                 noswap, get_swappiness(victim));
1718                 css_put(&victim->css);
1719                 /*
1720                  * At shrinking usage, we can't check we should stop here or
1721                  * reclaim more. It's depends on callers. last_scanned_child
1722                  * will work enough for keeping fairness under tree.
1723                  */
1724                 if (shrink)
1725                         return ret;
1726                 total += ret;
1727                 if (check_soft) {
1728                         if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_mem->res))
1729                                 return total;
1730                 } else if (mem_cgroup_margin(root_mem))
1731                         return total;
1732         }
1733         return total;
1734 }
1735
1736 /*
1737  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1738  * If someone is running, return false.
1739  */
1740 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *mem)
1741 {
1742         int x, lock_count = 0;
1743         struct mem_cgroup *iter;
1744
1745         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem) {
1746                 x = atomic_inc_return(&iter->oom_lock);
1747                 lock_count = max(x, lock_count);
1748         }
1749
1750         if (lock_count == 1)
1751                 return true;
1752         return false;
1753 }
1754
1755 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *mem)
1756 {
1757         struct mem_cgroup *iter;
1758
1759         /*
1760          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1761          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1762          * atomic_add_unless() here.
1763          */
1764         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
1765                 atomic_add_unless(&iter->oom_lock, -1, 0);
1766         return 0;
1767 }
1768
1769
1770 static DEFINE_MUTEX(memcg_oom_mutex);
1771 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1772
1773 struct oom_wait_info {
1774         struct mem_cgroup *mem;
1775         wait_queue_t    wait;
1776 };
1777
1778 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1779         unsigned mode, int sync, void *arg)
1780 {
1781         struct mem_cgroup *wake_mem = (struct mem_cgroup *)arg;
1782         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1783
1784         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1785
1786         if (oom_wait_info->mem == wake_mem)
1787                 goto wakeup;
1788         /* if no hierarchy, no match */
1789         if (!oom_wait_info->mem->use_hierarchy || !wake_mem->use_hierarchy)
1790                 return 0;
1791         /*
1792          * Both of oom_wait_info->mem and wake_mem are stable under us.
1793          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1794          */
1795         if (!css_is_ancestor(&oom_wait_info->mem->css, &wake_mem->css) &&
1796             !css_is_ancestor(&wake_mem->css, &oom_wait_info->mem->css))
1797                 return 0;
1798
1799 wakeup:
1800         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1801 }
1802
1803 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *mem)
1804 {
1805         /* for filtering, pass "mem" as argument. */
1806         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, mem);
1807 }
1808
1809 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *mem)
1810 {
1811         if (mem && atomic_read(&mem->oom_lock))
1812                 memcg_wakeup_oom(mem);
1813 }
1814
1815 /*
1816  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1817  */
1818 bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *mem, gfp_t mask)
1819 {
1820         struct oom_wait_info owait;
1821         bool locked, need_to_kill;
1822
1823         owait.mem = mem;
1824         owait.wait.flags = 0;
1825         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1826         owait.wait.private = current;
1827         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1828         need_to_kill = true;
1829         /* At first, try to OOM lock hierarchy under mem.*/
1830         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
1831         locked = mem_cgroup_oom_lock(mem);
1832         /*
1833          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1834          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1835          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1836          */
1837         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1838         if (!locked || mem->oom_kill_disable)
1839                 need_to_kill = false;
1840         if (locked)
1841                 mem_cgroup_oom_notify(mem);
1842         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
1843
1844         if (need_to_kill) {
1845                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1846                 mem_cgroup_out_of_memory(mem, mask);
1847         } else {
1848                 schedule();
1849                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1850         }
1851         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
1852         mem_cgroup_oom_unlock(mem);
1853         memcg_wakeup_oom(mem);
1854         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
1855
1856         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1857                 return false;
1858         /* Give chance to dying process */
1859         schedule_timeout(1);
1860         return true;
1861 }
1862
1863 /*
1864  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1865  * generalized to update other statistics as well.
1866  *
1867  * Notes: Race condition
1868  *
1869  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1870  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1871  * to do so _always_.
1872  *
1873  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1874  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1875  * are no race with "charge".
1876  *
1877  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1878  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1879  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1880  * by flags.
1881  *
1882  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1883  * small, we check MEM_CGROUP_ON_MOVE percpu value and detect there are
1884  * possibility of race condition. If there is, we take a lock.
1885  */
1886
1887 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1888                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1889 {
1890         struct mem_cgroup *mem;
1891         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1892         bool need_unlock = false;
1893         unsigned long uninitialized_var(flags);
1894
1895         if (unlikely(!pc))
1896                 return;
1897
1898         rcu_read_lock();
1899         mem = pc->mem_cgroup;
1900         if (unlikely(!mem || !PageCgroupUsed(pc)))
1901                 goto out;
1902         /* pc->mem_cgroup is unstable ? */
1903         if (unlikely(mem_cgroup_stealed(mem)) || PageTransHuge(page)) {
1904                 /* take a lock against to access pc->mem_cgroup */
1905                 move_lock_page_cgroup(pc, &flags);
1906                 need_unlock = true;
1907                 mem = pc->mem_cgroup;
1908                 if (!mem || !PageCgroupUsed(pc))
1909                         goto out;
1910         }
1911
1912         switch (idx) {
1913         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
1914                 if (val > 0)
1915                         SetPageCgroupFileMapped(pc);
1916                 else if (!page_mapped(page))
1917                         ClearPageCgroupFileMapped(pc);
1918                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
1919                 break;
1920         default:
1921                 BUG();
1922         }
1923
1924         this_cpu_add(mem->stat->count[idx], val);
1925
1926 out:
1927         if (unlikely(need_unlock))
1928                 move_unlock_page_cgroup(pc, &flags);
1929         rcu_read_unlock();
1930         return;
1931 }
1932 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_update_page_stat);
1933
1934 /*
1935  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1936  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1937  */
1938 #define CHARGE_BATCH    32U
1939 struct memcg_stock_pcp {
1940         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1941         unsigned int nr_pages;
1942         struct work_struct work;
1943         unsigned long flags;
1944 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  (0)
1945 };
1946 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1947 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1948
1949 /*
1950  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
1951  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
1952  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
1953  * refilled.
1954  */
1955 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *mem)
1956 {
1957         struct memcg_stock_pcp *stock;
1958         bool ret = true;
1959
1960         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1961         if (mem == stock->cached && stock->nr_pages)
1962                 stock->nr_pages--;
1963         else /* need to call res_counter_charge */
1964                 ret = false;
1965         put_cpu_var(memcg_stock);
1966         return ret;
1967 }
1968
1969 /*
1970  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
1971  */
1972 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1973 {
1974         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1975
1976         if (stock->nr_pages) {
1977                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
1978
1979                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
1980                 if (do_swap_account)
1981                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
1982                 stock->nr_pages = 0;
1983         }
1984         stock->cached = NULL;
1985 }
1986
1987 /*
1988  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1989  * a thread which is pinned to local cpu.
1990  */
1991 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1992 {
1993         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
1994         drain_stock(stock);
1995         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1996 }
1997
1998 /*
1999  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2000  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2001  */
2002 static void refill_stock(struct mem_cgroup *mem, unsigned int nr_pages)
2003 {
2004         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2005
2006         if (stock->cached != mem) { /* reset if necessary */
2007                 drain_stock(stock);
2008                 stock->cached = mem;
2009         }
2010         stock->nr_pages += nr_pages;
2011         put_cpu_var(memcg_stock);
2012 }
2013
2014 /*
2015  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2016  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2017  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2018  * it.
2019  */
2020 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_mem)
2021 {
2022         int cpu, curcpu;
2023         /*
2024          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2025          */
2026         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2027                 return;
2028         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2029         get_online_cpus();
2030         /*
2031          * Get a hint for avoiding draining charges on the current cpu,
2032          * which must be exhausted by our charging.  It is not required that
2033          * this be a precise check, so we use raw_smp_processor_id() instead of
2034          * getcpu()/putcpu().
2035          */
2036         curcpu = raw_smp_processor_id();
2037         for_each_online_cpu(cpu) {
2038                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2039                 struct mem_cgroup *mem;
2040
2041                 if (cpu == curcpu)
2042                         continue;
2043
2044                 mem = stock->cached;
2045                 if (!mem)
2046                         continue;
2047                 if (mem != root_mem) {
2048                         if (!root_mem->use_hierarchy)
2049                                 continue;
2050                         /* check whether "mem" is under tree of "root_mem" */
2051                         if (!css_is_ancestor(&mem->css, &root_mem->css))
2052                                 continue;
2053                 }
2054                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2055                         schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2056         }
2057         put_online_cpus();
2058         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2059         /* We don't wait for flush_work */
2060 }
2061
2062 /* This is a synchronous drain interface. */
2063 static void drain_all_stock_sync(void)
2064 {
2065         /* called when force_empty is called */
2066         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2067         schedule_on_each_cpu(drain_local_stock);
2068         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2073  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2074  */
2075 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *mem, int cpu)
2076 {
2077         int i;
2078
2079         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
2080         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_DATA; i++) {
2081                 long x = per_cpu(mem->stat->count[i], cpu);
2082
2083                 per_cpu(mem->stat->count[i], cpu) = 0;
2084                 mem->nocpu_base.count[i] += x;
2085         }
2086         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2087                 unsigned long x = per_cpu(mem->stat->events[i], cpu);
2088
2089                 per_cpu(mem->stat->events[i], cpu) = 0;
2090                 mem->nocpu_base.events[i] += x;
2091         }
2092         /* need to clear ON_MOVE value, works as a kind of lock. */
2093         per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) = 0;
2094         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
2095 }
2096
2097 static void synchronize_mem_cgroup_on_move(struct mem_cgroup *mem, int cpu)
2098 {
2099         int idx = MEM_CGROUP_ON_MOVE;
2100
2101         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
2102         per_cpu(mem->stat->count[idx], cpu) = mem->nocpu_base.count[idx];
2103         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
2104 }
2105
2106 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2107                                         unsigned long action,
2108                                         void *hcpu)
2109 {
2110         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2111         struct memcg_stock_pcp *stock;
2112         struct mem_cgroup *iter;
2113
2114         if ((action == CPU_ONLINE)) {
2115                 for_each_mem_cgroup_all(iter)
2116                         synchronize_mem_cgroup_on_move(iter, cpu);
2117                 return NOTIFY_OK;
2118         }
2119
2120         if ((action != CPU_DEAD) || action != CPU_DEAD_FROZEN)
2121                 return NOTIFY_OK;
2122
2123         for_each_mem_cgroup_all(iter)
2124                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2125
2126         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2127         drain_stock(stock);
2128         return NOTIFY_OK;
2129 }
2130
2131
2132 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2133 enum {
2134         CHARGE_OK,              /* success */
2135         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2136         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2137         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2138         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2139 };
2140
2141 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *mem, gfp_t gfp_mask,
2142                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2143 {
2144         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2145         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2146         struct res_counter *fail_res;
2147         unsigned long flags = 0;
2148         int ret;
2149
2150         ret = res_counter_charge(&mem->res, csize, &fail_res);
2151
2152         if (likely(!ret)) {
2153                 if (!do_swap_account)
2154                         return CHARGE_OK;
2155                 ret = res_counter_charge(&mem->memsw, csize, &fail_res);
2156                 if (likely(!ret))
2157                         return CHARGE_OK;
2158
2159                 res_counter_uncharge(&mem->res, csize);
2160                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2161                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2162         } else
2163                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2164         /*
2165          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2166          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2167          *
2168          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2169          * single page instead.
2170          */
2171         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2172                 return CHARGE_RETRY;
2173
2174         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2175                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2176
2177         ret = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(mem_over_limit, NULL,
2178                                               gfp_mask, flags, NULL);
2179         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2180                 return CHARGE_RETRY;
2181         /*
2182          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2183          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2184          * before killing the task.
2185          *
2186          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2187          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2188          * to regular pages anyway in case of failure.
2189          */
2190         if (nr_pages == 1 && ret)
2191                 return CHARGE_RETRY;
2192
2193         /*
2194          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2195          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2196          */
2197         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2198                 return CHARGE_RETRY;
2199
2200         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2201         if (!oom_check)
2202                 return CHARGE_NOMEM;
2203         /* check OOM */
2204         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask))
2205                 return CHARGE_OOM_DIE;
2206
2207         return CHARGE_RETRY;
2208 }
2209
2210 /*
2211  * Unlike exported interface, "oom" parameter is added. if oom==true,
2212  * oom-killer can be invoked.
2213  */
2214 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2215                                    gfp_t gfp_mask,
2216                                    unsigned int nr_pages,
2217                                    struct mem_cgroup **memcg,
2218                                    bool oom)
2219 {
2220         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2221         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2222         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2223         int ret;
2224
2225         /*
2226          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2227          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2228          * MEMDIE process.
2229          */
2230         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2231                      || fatal_signal_pending(current)))
2232                 goto bypass;
2233
2234         /*
2235          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2236          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2237          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2238          * set, if so charge the init_mm (happens for pagecache usage).
2239          */
2240         if (!*memcg && !mm)
2241                 goto bypass;
2242 again:
2243         if (*memcg) { /* css should be a valid one */
2244                 mem = *memcg;
2245                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&mem->css));
2246                 if (mem_cgroup_is_root(mem))
2247                         goto done;
2248                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(mem))
2249                         goto done;
2250                 css_get(&mem->css);
2251         } else {
2252                 struct task_struct *p;
2253
2254                 rcu_read_lock();
2255                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2256                 /*
2257                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2258                  * In that case, "mem" can point to root or p can be NULL with
2259                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2260                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2261                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2262                  * small race, here.
2263                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2264                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2265                  */
2266                 mem = mem_cgroup_from_task(p);
2267                 if (!mem || mem_cgroup_is_root(mem)) {
2268                         rcu_read_unlock();
2269                         goto done;
2270                 }
2271                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(mem)) {
2272                         /*
2273                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2274                          * But considering how consume_stok works, it's not
2275                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2276                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2277                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2278                          * calling consume_stock().
2279                          */
2280                         rcu_read_unlock();
2281                         goto done;
2282                 }
2283                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2284                 if (!css_tryget(&mem->css)) {
2285                         rcu_read_unlock();
2286                         goto again;
2287                 }
2288                 rcu_read_unlock();
2289         }
2290
2291         do {
2292                 bool oom_check;
2293
2294                 /* If killed, bypass charge */
2295                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2296                         css_put(&mem->css);
2297                         goto bypass;
2298                 }
2299
2300                 oom_check = false;
2301                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2302                         oom_check = true;
2303                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2304                 }
2305
2306                 ret = mem_cgroup_do_charge(mem, gfp_mask, batch, oom_check);
2307                 switch (ret) {
2308                 case CHARGE_OK:
2309                         break;
2310                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2311                         batch = nr_pages;
2312                         css_put(&mem->css);
2313                         mem = NULL;
2314                         goto again;
2315                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2316                         css_put(&mem->css);
2317                         goto nomem;
2318                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2319                         if (!oom) {
2320                                 css_put(&mem->css);
2321                                 goto nomem;
2322                         }
2323                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2324                         nr_oom_retries--;
2325                         break;
2326                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2327                         css_put(&mem->css);
2328                         goto bypass;
2329                 }
2330         } while (ret != CHARGE_OK);
2331
2332         if (batch > nr_pages)
2333                 refill_stock(mem, batch - nr_pages);
2334         css_put(&mem->css);
2335 done:
2336         *memcg = mem;
2337         return 0;
2338 nomem:
2339         *memcg = NULL;
2340         return -ENOMEM;
2341 bypass:
2342         *memcg = NULL;
2343         return 0;
2344 }
2345
2346 /*
2347  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2348  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2349  * gotten by try_charge().
2350  */
2351 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *mem,
2352                                        unsigned int nr_pages)
2353 {
2354         if (!mem_cgroup_is_root(mem)) {
2355                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2356
2357                 res_counter_uncharge(&mem->res, bytes);
2358                 if (do_swap_account)
2359                         res_counter_uncharge(&mem->memsw, bytes);
2360         }
2361 }
2362
2363 /*
2364  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2365  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2366  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2367  * memcg.)
2368  */
2369 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2370 {
2371         struct cgroup_subsys_state *css;
2372
2373         /* ID 0 is unused ID */
2374         if (!id)
2375                 return NULL;
2376         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2377         if (!css)
2378                 return NULL;
2379         return container_of(css, struct mem_cgroup, css);
2380 }
2381
2382 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2383 {
2384         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2385         struct page_cgroup *pc;
2386         unsigned short id;
2387         swp_entry_t ent;
2388
2389         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2390
2391         pc = lookup_page_cgroup(page);
2392         lock_page_cgroup(pc);
2393         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2394                 mem = pc->mem_cgroup;
2395                 if (mem && !css_tryget(&mem->css))
2396                         mem = NULL;
2397         } else if (PageSwapCache(page)) {
2398                 ent.val = page_private(page);
2399                 id = lookup_swap_cgroup(ent);
2400                 rcu_read_lock();
2401                 mem = mem_cgroup_lookup(id);
2402                 if (mem && !css_tryget(&mem->css))
2403                         mem = NULL;
2404                 rcu_read_unlock();
2405         }
2406         unlock_page_cgroup(pc);
2407         return mem;
2408 }
2409
2410 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *mem,
2411                                        struct page *page,
2412                                        unsigned int nr_pages,
2413                                        struct page_cgroup *pc,
2414                                        enum charge_type ctype)
2415 {
2416         lock_page_cgroup(pc);
2417         if (unlikely(PageCgroupUsed(pc))) {
2418                 unlock_page_cgroup(pc);
2419                 __mem_cgroup_cancel_charge(mem, nr_pages);
2420                 return;
2421         }
2422         /*
2423          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2424          * accessed by any other context at this point.
2425          */
2426         pc->mem_cgroup = mem;
2427         /*
2428          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2429          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2430          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2431          * before USED bit, we need memory barrier here.
2432          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2433          */
2434         smp_wmb();
2435         switch (ctype) {
2436         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE:
2437         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM:
2438                 SetPageCgroupCache(pc);
2439                 SetPageCgroupUsed(pc);
2440                 break;
2441         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2442                 ClearPageCgroupCache(pc);
2443                 SetPageCgroupUsed(pc);
2444                 break;
2445         default:
2446                 break;
2447         }
2448
2449         mem_cgroup_charge_statistics(mem, PageCgroupCache(pc), nr_pages);
2450         unlock_page_cgroup(pc);
2451         /*
2452          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2453          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2454          * if they exceeds softlimit.
2455          */
2456         memcg_check_events(mem, page);
2457 }
2458
2459 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2460
2461 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT ((1 << PCG_LOCK) | (1 << PCG_MOVE_LOCK) |\
2462                         (1 << PCG_ACCT_LRU) | (1 << PCG_MIGRATION))
2463 /*
2464  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2465  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compund_lock.
2466  */
2467 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head, struct page *tail)
2468 {
2469         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2470         struct page_cgroup *tail_pc = lookup_page_cgroup(tail);
2471         unsigned long flags;
2472
2473         if (mem_cgroup_disabled())
2474                 return;
2475         /*
2476          * We have no races with charge/uncharge but will have races with
2477          * page state accounting.
2478          */
2479         move_lock_page_cgroup(head_pc, &flags);
2480
2481         tail_pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2482         smp_wmb(); /* see __commit_charge() */
2483         if (PageCgroupAcctLRU(head_pc)) {
2484                 enum lru_list lru;
2485                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
2486
2487                 /*
2488                  * LRU flags cannot be copied because we need to add tail
2489                  *.page to LRU by generic call and our hook will be called.
2490                  * We hold lru_lock, then, reduce counter directly.
2491                  */
2492                 lru = page_lru(head);
2493                 mz = page_cgroup_zoneinfo(head_pc->mem_cgroup, head);
2494                 MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) -= 1;
2495         }
2496         tail_pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2497         move_unlock_page_cgroup(head_pc, &flags);
2498 }
2499 #endif
2500
2501 /**
2502  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2503  * @page: the page
2504  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2505  * @pc: page_cgroup of the page.
2506  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2507  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2508  * @uncharge: whether we should call uncharge and css_put against @from.
2509  *
2510  * The caller must confirm following.
2511  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2512  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2513  *
2514  * This function doesn't do "charge" nor css_get to new cgroup. It should be
2515  * done by a caller(__mem_cgroup_try_charge would be useful). If @uncharge is
2516  * true, this function does "uncharge" from old cgroup, but it doesn't if
2517  * @uncharge is false, so a caller should do "uncharge".
2518  */
2519 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2520                                    unsigned int nr_pages,
2521                                    struct page_cgroup *pc,
2522                                    struct mem_cgroup *from,
2523                                    struct mem_cgroup *to,
2524                                    bool uncharge)
2525 {
2526         unsigned long flags;
2527         int ret;
2528
2529         VM_BUG_ON(from == to);
2530         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2531         /*
2532          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2533          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2534          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2535          * hold it.
2536          */
2537         ret = -EBUSY;
2538         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2539                 goto out;
2540
2541         lock_page_cgroup(pc);
2542
2543         ret = -EINVAL;
2544         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2545                 goto unlock;
2546
2547         move_lock_page_cgroup(pc, &flags);
2548
2549         if (PageCgroupFileMapped(pc)) {
2550                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2551                 preempt_disable();
2552                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2553                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2554                 preempt_enable();
2555         }
2556         mem_cgroup_charge_statistics(from, PageCgroupCache(pc), -nr_pages);
2557         if (uncharge)
2558                 /* This is not "cancel", but cancel_charge does all we need. */
2559                 __mem_cgroup_cancel_charge(from, nr_pages);
2560
2561         /* caller should have done css_get */
2562         pc->mem_cgroup = to;
2563         mem_cgroup_charge_statistics(to, PageCgroupCache(pc), nr_pages);
2564         /*
2565          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2566          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2567          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2568          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2569          * status here.
2570          */
2571         move_unlock_page_cgroup(pc, &flags);
2572         ret = 0;
2573 unlock:
2574         unlock_page_cgroup(pc);
2575         /*
2576          * check events
2577          */
2578         memcg_check_events(to, page);
2579         memcg_check_events(from, page);
2580 out:
2581         return ret;
2582 }
2583
2584 /*
2585  * move charges to its parent.
2586  */
2587
2588 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2589                                   struct page_cgroup *pc,
2590                                   struct mem_cgroup *child,
2591                                   gfp_t gfp_mask)
2592 {
2593         struct cgroup *cg = child->css.cgroup;
2594         struct cgroup *pcg = cg->parent;
2595         struct mem_cgroup *parent;
2596         unsigned int nr_pages;
2597         unsigned long uninitialized_var(flags);
2598         int ret;
2599
2600         /* Is ROOT ? */
2601         if (!pcg)
2602                 return -EINVAL;
2603
2604         ret = -EBUSY;
2605         if (!get_page_unless_zero(page))
2606                 goto out;
2607         if (isolate_lru_page(page))
2608                 goto put;
2609
2610         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2611
2612         parent = mem_cgroup_from_cont(pcg);
2613         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, nr_pages, &parent, false);
2614         if (ret || !parent)
2615                 goto put_back;
2616
2617         if (nr_pages > 1)
2618                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2619
2620         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages, pc, child, parent, true);
2621         if (ret)
2622                 __mem_cgroup_cancel_charge(parent, nr_pages);
2623
2624         if (nr_pages > 1)
2625                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2626 put_back:
2627         putback_lru_page(page);
2628 put:
2629         put_page(page);
2630 out:
2631         return ret;
2632 }
2633
2634 /*
2635  * Charge the memory controller for page usage.
2636  * Return
2637  * 0 if the charge was successful
2638  * < 0 if the cgroup is over its limit
2639  */
2640 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2641                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2642 {
2643         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2644         unsigned int nr_pages = 1;
2645         struct page_cgroup *pc;
2646         bool oom = true;
2647         int ret;
2648
2649         if (PageTransHuge(page)) {
2650                 nr_pages <<= compound_order(page);
2651                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2652                 /*
2653                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2654                  * fault handler will fall back to regular pages.
2655                  */
2656                 oom = false;
2657         }
2658
2659         pc = lookup_page_cgroup(page);
2660         BUG_ON(!pc); /* XXX: remove this and move pc lookup into commit */
2661
2662         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &mem, oom);
2663         if (ret || !mem)
2664                 return ret;
2665
2666         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, nr_pages, pc, ctype);
2667         return 0;
2668 }
2669
2670 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2671                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2672 {
2673         if (mem_cgroup_disabled())
2674                 return 0;
2675         /*
2676          * If already mapped, we don't have to account.
2677          * If page cache, page->mapping has address_space.
2678          * But page->mapping may have out-of-use anon_vma pointer,
2679          * detecit it by PageAnon() check. newly-mapped-anon's page->mapping
2680          * is NULL.
2681          */
2682         if (page_mapped(page) || (page->mapping && !PageAnon(page)))
2683                 return 0;
2684         if (unlikely(!mm))
2685                 mm = &init_mm;
2686         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2687                                 MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2688 }
2689
2690 static void
2691 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2692                                         enum charge_type ctype);
2693
2694 static void
2695 __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(struct page *page, struct mem_cgroup *mem,
2696                                         enum charge_type ctype)
2697 {
2698         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2699         /*
2700          * In some case, SwapCache, FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2701          * is already on LRU. It means the page may on some other page_cgroup's
2702          * LRU. Take care of it.
2703          */
2704         mem_cgroup_lru_del_before_commit(page);
2705         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, 1, pc, ctype);
2706         mem_cgroup_lru_add_after_commit(page);
2707         return;
2708 }
2709
2710 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2711                                 gfp_t gfp_mask)
2712 {
2713         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2714         int ret;
2715
2716         if (mem_cgroup_disabled())
2717                 return 0;
2718         if (PageCompound(page))
2719                 return 0;
2720         /*
2721          * Corner case handling. This is called from add_to_page_cache()
2722          * in usual. But some FS (shmem) precharges this page before calling it
2723          * and call add_to_page_cache() with GFP_NOWAIT.
2724          *
2725          * For GFP_NOWAIT case, the page may be pre-charged before calling
2726          * add_to_page_cache(). (See shmem.c) check it here and avoid to call
2727          * charge twice. (It works but has to pay a bit larger cost.)
2728          * And when the page is SwapCache, it should take swap information
2729          * into account. This is under lock_page() now.
2730          */
2731         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
2732                 struct page_cgroup *pc;
2733
2734                 pc = lookup_page_cgroup(page);
2735                 if (!pc)
2736                         return 0;
2737                 lock_page_cgroup(pc);
2738                 if (PageCgroupUsed(pc)) {
2739                         unlock_page_cgroup(pc);
2740                         return 0;
2741                 }
2742                 unlock_page_cgroup(pc);
2743         }
2744
2745         if (unlikely(!mm))
2746                 mm = &init_mm;
2747
2748         if (page_is_file_cache(page)) {
2749                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, &mem, true);
2750                 if (ret || !mem)
2751                         return ret;
2752
2753                 /*
2754                  * FUSE reuses pages without going through the final
2755                  * put that would remove them from the LRU list, make
2756                  * sure that they get relinked properly.
2757                  */
2758                 __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(page, mem,
2759                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
2760                 return ret;
2761         }
2762         /* shmem */
2763         if (PageSwapCache(page)) {
2764                 ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &mem);
2765                 if (!ret)
2766                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, mem,
2767                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM);
2768         } else
2769                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2770                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM);
2771
2772         return ret;
2773 }
2774
2775 /*
2776  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2777  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2778  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2779  * "commit()" or removed by "cancel()"
2780  */
2781 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2782                                  struct page *page,
2783                                  gfp_t mask, struct mem_cgroup **ptr)
2784 {
2785         struct mem_cgroup *mem;
2786         int ret;
2787
2788         *ptr = NULL;
2789
2790         if (mem_cgroup_disabled())
2791                 return 0;
2792
2793         if (!do_swap_account)
2794                 goto charge_cur_mm;
2795         /*
2796          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already updated
2797          * the pte, and even removed page from swap cache: in those cases
2798          * do_swap_page()'s pte_same() test will fail; but there's also a
2799          * KSM case which does need to charge the page.
2800          */
2801         if (!PageSwapCache(page))
2802                 goto charge_cur_mm;
2803         mem = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2804         if (!mem)
2805                 goto charge_cur_mm;
2806         *ptr = mem;
2807         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, ptr, true);
2808         css_put(&mem->css);
2809         return ret;
2810 charge_cur_mm:
2811         if (unlikely(!mm))
2812                 mm = &init_mm;
2813         return __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, ptr, true);
2814 }
2815
2816 static void
2817 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2818                                         enum charge_type ctype)
2819 {
2820         if (mem_cgroup_disabled())
2821                 return;
2822         if (!ptr)
2823                 return;
2824         cgroup_exclude_rmdir(&ptr->css);
2825
2826         __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(page, ptr, ctype);
2827         /*
2828          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2829          * counted both as mem and swap....double count.
2830          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2831          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2832          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2833          */
2834         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2835                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2836                 unsigned short id;
2837                 struct mem_cgroup *memcg;
2838
2839                 id = swap_cgroup_record(ent, 0);
2840                 rcu_read_lock();
2841                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2842                 if (memcg) {
2843                         /*
2844                          * This recorded memcg can be obsolete one. So, avoid
2845                          * calling css_tryget
2846                          */
2847                         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
2848                                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
2849                         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
2850                         mem_cgroup_put(memcg);
2851                 }
2852                 rcu_read_unlock();
2853         }
2854         /*
2855          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2856          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2857          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2858          */
2859         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&ptr->css);
2860 }
2861
2862 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr)
2863 {
2864         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, ptr,
2865                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2866 }
2867
2868 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *mem)
2869 {
2870         if (mem_cgroup_disabled())
2871                 return;
2872         if (!mem)
2873                 return;
2874         __mem_cgroup_cancel_charge(mem, 1);
2875 }
2876
2877 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *mem,
2878                                    unsigned int nr_pages,
2879                                    const enum charge_type ctype)
2880 {
2881         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2882         bool uncharge_memsw = true;
2883
2884         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2885         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2886                 uncharge_memsw = false;
2887
2888         batch = &current->memcg_batch;
2889         /*
2890          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2891          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2892          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2893          */
2894         if (!batch->memcg)
2895                 batch->memcg = mem;
2896         /*
2897          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2898          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2899          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2900          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2901          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2902          */
2903
2904         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2905                 goto direct_uncharge;
2906
2907         if (nr_pages > 1)
2908                 goto direct_uncharge;
2909
2910         /*
2911          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2912          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2913          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2914          */
2915         if (batch->memcg != mem)
2916                 goto direct_uncharge;
2917         /* remember freed charge and uncharge it later */
2918         batch->nr_pages++;
2919         if (uncharge_memsw)
2920                 batch->memsw_nr_pages++;
2921         return;
2922 direct_uncharge:
2923         res_counter_uncharge(&mem->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2924         if (uncharge_memsw)
2925                 res_counter_uncharge(&mem->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2926         if (unlikely(batch->memcg != mem))
2927                 memcg_oom_recover(mem);
2928         return;
2929 }
2930
2931 /*
2932  * uncharge if !page_mapped(page)
2933  */
2934 static struct mem_cgroup *
2935 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype)
2936 {
2937         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2938         unsigned int nr_pages = 1;
2939         struct page_cgroup *pc;
2940
2941         if (mem_cgroup_disabled())
2942                 return NULL;
2943
2944         if (PageSwapCache(page))
2945                 return NULL;
2946
2947         if (PageTransHuge(page)) {
2948                 nr_pages <<= compound_order(page);
2949                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2950         }
2951         /*
2952          * Check if our page_cgroup is valid
2953          */
2954         pc = lookup_page_cgroup(page);
2955         if (unlikely(!pc || !PageCgroupUsed(pc)))
2956                 return NULL;
2957
2958         lock_page_cgroup(pc);
2959
2960         mem = pc->mem_cgroup;
2961
2962         if (!PageCgroupUsed(pc))
2963                 goto unlock_out;
2964
2965         switch (ctype) {
2966         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2967         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
2968                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
2969                 if (page_mapped(page) || PageCgroupMigration(pc))
2970                         goto unlock_out;
2971                 break;
2972         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
2973                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
2974                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
2975                                 goto unlock_out;
2976                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
2977                                 goto unlock_out;
2978                 break;
2979         default:
2980                 break;
2981         }
2982
2983         mem_cgroup_charge_statistics(mem, PageCgroupCache(pc), -nr_pages);
2984
2985         ClearPageCgroupUsed(pc);
2986         /*
2987          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
2988          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
2989          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
2990          * special functions.
2991          */
2992
2993         unlock_page_cgroup(pc);
2994         /*
2995          * even after unlock, we have mem->res.usage here and this memcg
2996          * will never be freed.
2997          */
2998         memcg_check_events(mem, page);
2999         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
3000                 mem_cgroup_swap_statistics(mem, true);
3001                 mem_cgroup_get(mem);
3002         }
3003         if (!mem_cgroup_is_root(mem))
3004                 mem_cgroup_do_uncharge(mem, nr_pages, ctype);
3005
3006         return mem;
3007
3008 unlock_out:
3009         unlock_page_cgroup(pc);
3010         return NULL;
3011 }
3012
3013 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
3014 {
3015         /* early check. */
3016         if (page_mapped(page))
3017                 return;
3018         if (page->mapping && !PageAnon(page))
3019                 return;
3020         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
3021 }
3022
3023 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
3024 {
3025         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
3026         VM_BUG_ON(page->mapping);
3027         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
3028 }
3029
3030 /*
3031  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3032  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3033  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3034  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3035  * This may be called prural(2) times in a context,
3036  */
3037
3038 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3039 {
3040         current->memcg_batch.do_batch++;
3041         /* We can do nest. */
3042         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3043                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3044                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3045                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3046         }
3047 }
3048
3049 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3050 {
3051         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3052
3053         if (!batch->do_batch)
3054                 return;
3055
3056         batch->do_batch--;
3057         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3058                 return;
3059
3060         if (!batch->memcg)
3061                 return;
3062         /*
3063          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3064          * bacause we hide charges behind us.
3065          */
3066         if (batch->nr_pages)
3067                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3068                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3069         if (batch->memsw_nr_pages)
3070                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3071                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3072         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3073         /* forget this pointer (for sanity check) */
3074         batch->memcg = NULL;
3075 }
3076
3077 #ifdef CONFIG_SWAP
3078 /*
3079  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3080  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3081  */
3082 void
3083 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3084 {
3085         struct mem_cgroup *memcg;
3086         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3087
3088         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3089                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3090
3091         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype);
3092
3093         /*
3094          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3095          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3096          */
3097         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3098                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3099 }
3100 #endif
3101
3102 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
3103 /*
3104  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3105  * uncharge "memsw" account.
3106  */
3107 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3108 {
3109         struct mem_cgroup *memcg;
3110         unsigned short id;
3111
3112         if (!do_swap_account)
3113                 return;
3114
3115         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3116         rcu_read_lock();
3117         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3118         if (memcg) {
3119                 /*
3120                  * We uncharge this because swap is freed.
3121                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3122                  */
3123                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3124                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3125                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3126                 mem_cgroup_put(memcg);
3127         }
3128         rcu_read_unlock();
3129 }
3130
3131 /**
3132  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3133  * @entry: swap entry to be moved
3134  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3135  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3136  * @need_fixup: whether we should fixup res_counters and refcounts.
3137  *
3138  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3139  * as the mem_cgroup's id of @from.
3140  *
3141  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3142  *
3143  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3144  * both res and memsw, and called css_get().
3145  */
3146 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3147                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
3148 {
3149         unsigned short old_id, new_id;
3150
3151         old_id = css_id(&from->css);
3152         new_id = css_id(&to->css);
3153
3154         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3155                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3156                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3157                 /*
3158                  * This function is only called from task migration context now.
3159                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3160                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3161                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3162                  * because if the process that has been moved to @to does
3163                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3164                  */
3165                 mem_cgroup_get(to);
3166                 if (need_fixup) {
3167                         if (!mem_cgroup_is_root(from))
3168                                 res_counter_uncharge(&from->memsw, PAGE_SIZE);
3169                         mem_cgroup_put(from);
3170                         /*
3171                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
3172                          * uncharge to->res.
3173                          */
3174                         if (!mem_cgroup_is_root(to))
3175                                 res_counter_uncharge(&to->res, PAGE_SIZE);
3176                 }
3177                 return 0;
3178         }
3179         return -EINVAL;
3180 }
3181 #else
3182 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3183                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
3184 {
3185         return -EINVAL;
3186 }
3187 #endif
3188
3189 /*
3190  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3191  * page belongs to.
3192  */
3193 int mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page,
3194         struct page *newpage, struct mem_cgroup **ptr, gfp_t gfp_mask)
3195 {
3196         struct mem_cgroup *mem = NULL;
3197         struct page_cgroup *pc;
3198         enum charge_type ctype;
3199         int ret = 0;
3200
3201         *ptr = NULL;
3202
3203         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3204         if (mem_cgroup_disabled())
3205                 return 0;
3206
3207         pc = lookup_page_cgroup(page);
3208         lock_page_cgroup(pc);
3209         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3210                 mem = pc->mem_cgroup;
3211                 css_get(&mem->css);
3212                 /*
3213                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3214                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3215                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3216                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3217                  * until end_migration() is called
3218                  *
3219                  * Corner Case Thinking
3220                  * A)
3221                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3222                  * while migration was ongoing.
3223                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3224                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3225                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3226                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3227                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3228                  *
3229                  * B)
3230                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3231                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3232                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3233                  * without charging it again.
3234                  *
3235                  * C)
3236                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3237                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3238                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3239                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3240                  */
3241                 if (PageAnon(page))
3242                         SetPageCgroupMigration(pc);
3243         }
3244         unlock_page_cgroup(pc);
3245         /*
3246          * If the page is not charged at this point,
3247          * we return here.
3248          */
3249         if (!mem)
3250                 return 0;
3251
3252         *ptr = mem;
3253         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, 1, ptr, false);
3254         css_put(&mem->css);/* drop extra refcnt */
3255         if (ret || *ptr == NULL) {
3256                 if (PageAnon(page)) {
3257                         lock_page_cgroup(pc);
3258                         ClearPageCgroupMigration(pc);
3259                         unlock_page_cgroup(pc);
3260                         /*
3261                          * The old page may be fully unmapped while we kept it.
3262                          */
3263                         mem_cgroup_uncharge_page(page);
3264                 }
3265                 return -ENOMEM;
3266         }
3267         /*
3268          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3269          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3270          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3271          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3272          */
3273         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
3274         if (PageAnon(page))
3275                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED;
3276         else if (page_is_file_cache(page))
3277                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3278         else
3279                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3280         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, 1, pc, ctype);
3281         return ret;
3282 }
3283
3284 /* remove redundant charge if migration failed*/
3285 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *mem,
3286         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3287 {
3288         struct page *used, *unused;
3289         struct page_cgroup *pc;
3290
3291         if (!mem)
3292                 return;
3293         /* blocks rmdir() */
3294         cgroup_exclude_rmdir(&mem->css);
3295         if (!migration_ok) {
3296                 used = oldpage;
3297                 unused = newpage;
3298         } else {
3299                 used = newpage;
3300                 unused = oldpage;
3301         }
3302         /*
3303          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3304          * of the page goes down to zero, temporarly.
3305          * Clear the flag and check the page should be charged.
3306          */
3307         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3308         lock_page_cgroup(pc);
3309         ClearPageCgroupMigration(pc);
3310         unlock_page_cgroup(pc);
3311
3312         __mem_cgroup_uncharge_common(unused, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE);
3313
3314         /*
3315          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3316          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3317          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3318          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3319          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3320          * check. (see prepare_charge() also)
3321          */
3322         if (PageAnon(used))
3323                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3324         /*
3325          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3326          * tasks.
3327          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3328          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3329          */
3330         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&mem->css);
3331 }
3332
3333 /*
3334  * A call to try to shrink memory usage on charge failure at shmem's swapin.
3335  * Calling hierarchical_reclaim is not enough because we should update
3336  * last_oom_jiffies to prevent pagefault_out_of_memory from invoking global OOM.
3337  * Moreover considering hierarchy, we should reclaim from the mem_over_limit,
3338  * not from the memcg which this page would be charged to.
3339  * try_charge_swapin does all of these works properly.
3340  */
3341 int mem_cgroup_shmem_charge_fallback(struct page *page,
3342                             struct mm_struct *mm,
3343                             gfp_t gfp_mask)
3344 {
3345         struct mem_cgroup *mem;
3346         int ret;
3347
3348         if (mem_cgroup_disabled())
3349                 return 0;
3350
3351         ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &mem);
3352         if (!ret)
3353                 mem_cgroup_cancel_charge_swapin(mem); /* it does !mem check */
3354
3355         return ret;
3356 }
3357
3358 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3359 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3360 {
3361         struct page_cgroup *pc;
3362
3363         pc = lookup_page_cgroup(page);
3364         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3365                 return pc;
3366         return NULL;
3367 }
3368
3369 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3370 {
3371         if (mem_cgroup_disabled())
3372                 return false;
3373
3374         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3375 }
3376
3377 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3378 {
3379         struct page_cgroup *pc;
3380
3381         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3382         if (pc) {
3383                 int ret = -1;
3384                 char *path;
3385
3386                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p",
3387                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3388
3389                 path = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3390                 if (path) {
3391                         rcu_read_lock();
3392                         ret = cgroup_path(pc->mem_cgroup->css.cgroup,
3393                                                         path, PATH_MAX);
3394                         rcu_read_unlock();
3395                 }
3396
3397                 printk(KERN_CONT "(%s)\n",
3398                                 (ret < 0) ? "cannot get the path" : path);
3399                 kfree(path);
3400         }
3401 }
3402 #endif
3403
3404 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3405
3406 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3407                                 unsigned long long val)
3408 {
3409         int retry_count;
3410         u64 memswlimit, memlimit;
3411         int ret = 0;
3412         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3413         u64 curusage, oldusage;
3414         int enlarge;
3415
3416         /*
3417          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3418          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3419          * of # of children which we should visit in this loop.
3420          */
3421         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3422
3423         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3424
3425         enlarge = 0;
3426         while (retry_count) {
3427                 if (signal_pending(current)) {
3428                         ret = -EINTR;
3429                         break;
3430                 }
3431                 /*
3432                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3433                  * open coded manner. You see what this really does.
3434                  * We have to guarantee mem->res.limit < mem->memsw.limit.
3435                  */
3436                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3437                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3438                 if (memswlimit < val) {
3439                         ret = -EINVAL;
3440                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3441                         break;
3442                 }
3443
3444                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3445                 if (memlimit < val)
3446                         enlarge = 1;
3447
3448                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3449                 if (!ret) {
3450                         if (memswlimit == val)
3451                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3452                         else
3453                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3454                 }
3455                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3456
3457                 if (!ret)
3458                         break;
3459
3460                 mem_cgroup_hierarchical_reclaim(memcg, NULL, GFP_KERNEL,
3461                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK,
3462                                                 NULL);
3463                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3464                 /* Usage is reduced ? */
3465                 if (curusage >= oldusage)
3466                         retry_count--;
3467                 else
3468                         oldusage = curusage;
3469         }
3470         if (!ret && enlarge)
3471                 memcg_oom_recover(memcg);
3472
3473         return ret;
3474 }
3475
3476 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3477                                         unsigned long long val)
3478 {
3479         int retry_count;
3480         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3481         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3482         int ret = -EBUSY;
3483         int enlarge = 0;
3484
3485         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3486         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3487         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3488         while (retry_count) {
3489                 if (signal_pending(current)) {
3490                         ret = -EINTR;
3491                         break;
3492                 }
3493                 /*
3494                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3495                  * open coded manner. You see what this really does.
3496                  * We have to guarantee mem->res.limit < mem->memsw.limit.
3497                  */
3498                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3499                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3500                 if (memlimit > val) {
3501                         ret = -EINVAL;
3502                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3503                         break;
3504                 }
3505                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3506                 if (memswlimit < val)
3507                         enlarge = 1;
3508                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3509                 if (!ret) {
3510                         if (memlimit == val)
3511                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3512                         else
3513                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3514                 }
3515                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3516
3517                 if (!ret)
3518                         break;
3519
3520                 mem_cgroup_hierarchical_reclaim(memcg, NULL, GFP_KERNEL,
3521                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3522                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK,
3523                                                 NULL);
3524                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3525                 /* Usage is reduced ? */
3526                 if (curusage >= oldusage)
3527                         retry_count--;
3528                 else
3529                         oldusage = curusage;
3530         }
3531         if (!ret && enlarge)
3532                 memcg_oom_recover(memcg);
3533         return ret;
3534 }
3535
3536 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3537                                             gfp_t gfp_mask,
3538                                             unsigned long *total_scanned)
3539 {
3540         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3541         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3542         unsigned long reclaimed;
3543         int loop = 0;
3544         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3545         unsigned long long excess;
3546         unsigned long nr_scanned;
3547
3548         if (order > 0)
3549                 return 0;
3550
3551         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3552         /*
3553          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3554          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3555          * pressure
3556          */
3557         do {
3558                 if (next_mz)
3559                         mz = next_mz;
3560                 else
3561                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3562                 if (!mz)
3563                         break;
3564
3565                 nr_scanned = 0;
3566                 reclaimed = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(mz->mem, zone,
3567                                                 gfp_mask,
3568                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT,
3569                                                 &nr_scanned);
3570                 nr_reclaimed += reclaimed;
3571                 *total_scanned += nr_scanned;
3572                 spin_lock(&mctz->lock);
3573
3574                 /*
3575                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3576                  * it is time to move on to the next cgroup
3577                  */
3578                 next_mz = NULL;
3579                 if (!reclaimed) {
3580                         do {
3581                                 /*
3582                                  * Loop until we find yet another one.
3583                                  *
3584                                  * By the time we get the soft_limit lock
3585                                  * again, someone might have aded the
3586                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3587                                  * make sure we get a different mem.
3588                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3589                                  * NULL if no other cgroup is present on
3590                                  * the tree
3591                                  */
3592                                 next_mz =
3593                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3594                                 if (next_mz == mz)
3595                                         css_put(&next_mz->mem->css);
3596                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3597                                         break;
3598                         } while (1);
3599                 }
3600                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->mem, mz, mctz);
3601                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->mem->res);
3602                 /*
3603                  * One school of thought says that we should not add
3604                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3605                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3606                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3607                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3608                  * term TODO.
3609                  */
3610                 /* If excess == 0, no tree ops */
3611                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->mem, mz, mctz, excess);
3612                 spin_unlock(&mctz->lock);
3613                 css_put(&mz->mem->css);
3614                 loop++;
3615                 /*
3616                  * Could not reclaim anything and there are no more
3617                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3618                  * reclaiming anything.
3619                  */
3620                 if (!nr_reclaimed &&
3621                         (next_mz == NULL ||
3622                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3623                         break;
3624         } while (!nr_reclaimed);
3625         if (next_mz)
3626                 css_put(&next_mz->mem->css);
3627         return nr_reclaimed;
3628 }
3629
3630 /*
3631  * This routine traverse page_cgroup in given list and drop them all.
3632  * *And* this routine doesn't reclaim page itself, just removes page_cgroup.
3633  */
3634 static int mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *mem,
3635                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3636 {
3637         struct zone *zone;
3638         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3639         struct page_cgroup *pc, *busy;
3640         unsigned long flags, loop;
3641         struct list_head *list;
3642         int ret = 0;
3643
3644         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3645         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, node, zid);
3646         list = &mz->lists[lru];
3647
3648         loop = MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
3649         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3650         loop += 256;
3651         busy = NULL;
3652         while (loop--) {
3653                 struct page *page;
3654
3655                 ret = 0;
3656                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3657                 if (list_empty(list)) {
3658                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3659                         break;
3660                 }
3661                 pc = list_entry(list->prev, struct page_cgroup, lru);
3662                 if (busy == pc) {
3663                         list_move(&pc->lru, list);
3664                         busy = NULL;
3665                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3666                         continue;
3667                 }
3668                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3669
3670                 page = lookup_cgroup_page(pc);
3671
3672                 ret = mem_cgroup_move_parent(page, pc, mem, GFP_KERNEL);
3673                 if (ret == -ENOMEM)
3674                         break;
3675
3676                 if (ret == -EBUSY || ret == -EINVAL) {
3677                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3678                         busy = pc;
3679                         cond_resched();
3680                 } else
3681                         busy = NULL;
3682         }
3683
3684         if (!ret && !list_empty(list))
3685                 return -EBUSY;
3686         return ret;
3687 }
3688
3689 /*
3690  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3691  * This enables deleting this mem_cgroup.
3692  */
3693 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *mem, bool free_all)
3694 {
3695         int ret;
3696         int node, zid, shrink;
3697         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3698         struct cgroup *cgrp = mem->css.cgroup;
3699
3700         css_get(&mem->css);
3701
3702         shrink = 0;
3703         /* should free all ? */
3704         if (free_all)
3705                 goto try_to_free;
3706 move_account:
3707         do {
3708                 ret = -EBUSY;
3709                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3710                         goto out;
3711                 ret = -EINTR;
3712                 if (signal_pending(current))
3713                         goto out;
3714                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3715                 lru_add_drain_all();
3716                 drain_all_stock_sync();
3717                 ret = 0;
3718                 mem_cgroup_start_move(mem);
3719                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3720                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3721                                 enum lru_list l;
3722                                 for_each_lru(l) {
3723                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(mem,
3724                                                         node, zid, l);
3725                                         if (ret)
3726                                                 break;
3727                                 }
3728                         }
3729                         if (ret)
3730                                 break;
3731                 }
3732                 mem_cgroup_end_move(mem);
3733                 memcg_oom_recover(mem);
3734                 /* it seems parent cgroup doesn't have enough mem */
3735                 if (ret == -ENOMEM)
3736                         goto try_to_free;
3737                 cond_resched();
3738         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3739         } while (mem->res.usage > 0 || ret);
3740 out:
3741         css_put(&mem->css);
3742         return ret;
3743
3744 try_to_free:
3745         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3746         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3747                 ret = -EBUSY;
3748                 goto out;
3749         }
3750         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3751         lru_add_drain_all();
3752         /* try to free all pages in this cgroup */
3753         shrink = 1;
3754         while (nr_retries && mem->res.usage > 0) {
3755                 int progress;
3756
3757                 if (signal_pending(current)) {
3758                         ret = -EINTR;
3759                         goto out;
3760                 }
3761                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem, GFP_KERNEL,
3762                                                 false, get_swappiness(mem));
3763                 if (!progress) {
3764                         nr_retries--;
3765                         /* maybe some writeback is necessary */
3766                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3767                 }
3768
3769         }
3770         lru_add_drain();
3771         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3772         goto move_account;
3773 }
3774
3775 int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3776 {
3777         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3778 }
3779
3780
3781 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3782 {
3783         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3784 }
3785
3786 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3787                                         u64 val)
3788 {
3789         int retval = 0;
3790         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
3791         struct cgroup *parent = cont->parent;
3792         struct mem_cgroup *parent_mem = NULL;
3793
3794         if (parent)
3795                 parent_mem = mem_cgroup_from_cont(parent);
3796
3797         cgroup_lock();
3798         /*
3799          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3800          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3801          * occur, provided the current cgroup has no children.
3802          *
3803          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3804          * set if there are no children.
3805          */
3806         if ((!parent_mem || !parent_mem->use_hierarchy) &&
3807                                 (val == 1 || val == 0)) {
3808                 if (list_empty(&cont->children))
3809                         mem->use_hierarchy = val;
3810                 else
3811                         retval = -EBUSY;
3812         } else
3813                 retval = -EINVAL;
3814         cgroup_unlock();
3815
3816         return retval;
3817 }
3818
3819
3820 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *mem,
3821                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3822 {
3823         struct mem_cgroup *iter;
3824         long val = 0;
3825
3826         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3827         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
3828                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3829
3830         if (val < 0) /* race ? */
3831                 val = 0;
3832         return val;
3833 }
3834
3835 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *mem, bool swap)
3836 {
3837         u64 val;
3838
3839         if (!mem_cgroup_is_root(mem)) {
3840                 if (!swap)
3841                         return res_counter_read_u64(&mem->res, RES_USAGE);
3842                 else
3843                         return res_counter_read_u64(&mem->memsw, RES_USAGE);
3844         }
3845
3846         val = mem_cgroup_recursive_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3847         val += mem_cgroup_recursive_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3848
3849         if (swap)
3850                 val += mem_cgroup_recursive_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
3851
3852         return val << PAGE_SHIFT;
3853 }
3854
3855 static u64 mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3856 {
3857         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
3858         u64 val;
3859         int type, name;
3860
3861         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3862         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3863         switch (type) {
3864         case _MEM:
3865                 if (name == RES_USAGE)
3866                         val = mem_cgroup_usage(mem, false);
3867                 else
3868                         val = res_counter_read_u64(&mem->res, name);
3869                 break;
3870         case _MEMSWAP:
3871                 if (name == RES_USAGE)
3872                         val = mem_cgroup_usage(mem, true);
3873                 else
3874                         val = res_counter_read_u64(&mem->memsw, name);
3875                 break;
3876         default:
3877                 BUG();
3878                 break;
3879         }
3880         return val;
3881 }
3882 /*
3883  * The user of this function is...
3884  * RES_LIMIT.
3885  */
3886 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3887                             const char *buffer)
3888 {
3889         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3890         int type, name;
3891         unsigned long long val;
3892         int ret;
3893
3894         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3895         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3896         switch (name) {
3897         case RES_LIMIT:
3898                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3899                         ret = -EINVAL;
3900                         break;
3901                 }
3902                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3903                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3904                 if (ret)
3905                         break;
3906                 if (type == _MEM)
3907                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3908                 else
3909                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3910                 break;
3911         case RES_SOFT_LIMIT:
3912                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3913                 if (ret)
3914                         break;
3915                 /*
3916                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3917                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3918                  * control without swap
3919                  */
3920                 if (type == _MEM)
3921                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3922                 else
3923                         ret = -EINVAL;
3924                 break;
3925         default:
3926                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3927                 break;
3928         }
3929         return ret;
3930 }
3931
3932 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3933                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
3934 {
3935         struct cgroup *cgroup;
3936         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
3937
3938         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3939         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3940         cgroup = memcg->css.cgroup;
3941         if (!memcg->use_hierarchy)
3942                 goto out;
3943
3944         while (cgroup->parent) {
3945                 cgroup = cgroup->parent;
3946                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
3947                 if (!memcg->use_hierarchy)
3948                         break;
3949                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3950                 min_limit = min(min_limit, tmp);
3951                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3952                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
3953         }
3954 out:
3955         *mem_limit = min_limit;
3956         *memsw_limit = min_memsw_limit;
3957         return;
3958 }
3959
3960 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3961 {
3962         struct mem_cgroup *mem;
3963         int type, name;
3964
3965         mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
3966         type = MEMFILE_TYPE(event);
3967         name = MEMFILE_ATTR(event);
3968         switch (name) {
3969         case RES_MAX_USAGE:
3970                 if (type == _MEM)
3971                         res_counter_reset_max(&mem->res);
3972                 else
3973                         res_counter_reset_max(&mem->memsw);
3974                 break;
3975         case RES_FAILCNT:
3976                 if (type == _MEM)
3977                         res_counter_reset_failcnt(&mem->res);
3978                 else
3979                         res_counter_reset_failcnt(&mem->memsw);
3980                 break;
3981         }
3982
3983         return 0;
3984 }
3985
3986 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
3987                                         struct cftype *cft)
3988 {
3989         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
3990 }
3991
3992 #ifdef CONFIG_MMU
3993 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
3994                                         struct cftype *cft, u64 val)
3995 {
3996         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
3997
3998         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
3999                 return -EINVAL;
4000         /*
4001          * We check this value several times in both in can_attach() and
4002          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
4003          * inconsistent.
4004          */
4005         cgroup_lock();
4006         mem->move_charge_at_immigrate = val;
4007         cgroup_unlock();
4008
4009         return 0;
4010 }
4011 #else
4012 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4013                                         struct cftype *cft, u64 val)
4014 {
4015         return -ENOSYS;
4016 }
4017 #endif
4018
4019
4020 /* For read statistics */
4021 enum {
4022         MCS_CACHE,
4023         MCS_RSS,
4024         MCS_FILE_MAPPED,
4025         MCS_PGPGIN,
4026         MCS_PGPGOUT,
4027         MCS_SWAP,
4028         MCS_PGFAULT,
4029         MCS_PGMAJFAULT,
4030         MCS_INACTIVE_ANON,
4031         MCS_ACTIVE_ANON,
4032         MCS_INACTIVE_FILE,
4033         MCS_ACTIVE_FILE,
4034         MCS_UNEVICTABLE,
4035         NR_MCS_STAT,
4036 };
4037
4038 struct mcs_total_stat {
4039         s64 stat[NR_MCS_STAT];
4040 };
4041
4042 struct {
4043         char *local_name;
4044         char *total_name;
4045 } memcg_stat_strings[NR_MCS_STAT] = {
4046         {"cache", "total_cache"},
4047         {"rss", "total_rss"},
4048         {"mapped_file", "total_mapped_file"},
4049         {"pgpgin", "total_pgpgin"},
4050         {"pgpgout", "total_pgpgout"},
4051         {"swap", "total_swap"},
4052         {"pgfault", "total_pgfault"},
4053         {"pgmajfault", "total_pgmajfault"},
4054         {"inactive_anon", "total_inactive_anon"},
4055         {"active_anon", "total_active_anon"},
4056         {"inactive_file", "total_inactive_file"},
4057         {"active_file", "total_active_file"},
4058         {"unevictable", "total_unevictable"}
4059 };
4060
4061
4062 static void
4063 mem_cgroup_get_local_stat(struct mem_cgroup *mem, struct mcs_total_stat *s)
4064 {
4065         s64 val;
4066
4067         /* per cpu stat */
4068         val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4069         s->stat[MCS_CACHE] += val * PAGE_SIZE;
4070         val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4071         s->stat[MCS_RSS] += val * PAGE_SIZE;
4072         val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
4073         s->stat[MCS_FILE_MAPPED] += val * PAGE_SIZE;
4074         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN);
4075         s->stat[MCS_PGPGIN] += val;
4076         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT);
4077         s->stat[MCS_PGPGOUT] += val;
4078         if (do_swap_account) {
4079                 val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
4080                 s->stat[MCS_SWAP] += val * PAGE_SIZE;
4081         }
4082         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT);
4083         s->stat[MCS_PGFAULT] += val;
4084         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT);
4085         s->stat[MCS_PGMAJFAULT] += val;
4086
4087         /* per zone stat */
4088         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_INACTIVE_ANON);
4089         s->stat[MCS_INACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4090         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_ACTIVE_ANON);
4091         s->stat[MCS_ACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4092         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_INACTIVE_FILE);
4093         s->stat[MCS_INACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4094         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_ACTIVE_FILE);
4095         s->stat[MCS_ACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4096         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_UNEVICTABLE);
4097         s->stat[MCS_UNEVICTABLE] += val * PAGE_SIZE;
4098 }
4099
4100 static void
4101 mem_cgroup_get_total_stat(struct mem_cgroup *mem, struct mcs_total_stat *s)
4102 {
4103         struct mem_cgroup *iter;
4104
4105         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
4106                 mem_cgroup_get_local_stat(iter, s);
4107 }
4108
4109 #ifdef CONFIG_NUMA
4110 static int mem_control_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *arg)
4111 {
4112         int nid;
4113         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4114         unsigned long node_nr;
4115         struct cgroup *cont = m->private;
4116         struct mem_cgroup *mem_cont = mem_cgroup_from_cont(cont);
4117
4118         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(mem_cont);
4119         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4120         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4121                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(mem_cont, nid);
4122                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4123         }
4124         seq_putc(m, '\n');
4125
4126         file_nr = mem_cgroup_nr_file_lru_pages(mem_cont);
4127         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4128         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4129                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_file_lru_pages(mem_cont, nid);
4130                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4131         }
4132         seq_putc(m, '\n');
4133
4134         anon_nr = mem_cgroup_nr_anon_lru_pages(mem_cont);
4135         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4136         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4137                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_anon_lru_pages(mem_cont, nid);
4138                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4139         }
4140         seq_putc(m, '\n');
4141
4142         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_unevictable_lru_pages(mem_cont);
4143         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4144         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4145                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_unevictable_lru_pages(mem_cont,
4146                                                                         nid);
4147                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4148         }
4149         seq_putc(m, '\n');
4150         return 0;
4151 }
4152 #endif /* CONFIG_NUMA */
4153
4154 static int mem_control_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4155                                  struct cgroup_map_cb *cb)
4156 {
4157         struct mem_cgroup *mem_cont = mem_cgroup_from_cont(cont);
4158         struct mcs_total_stat mystat;
4159         int i;
4160
4161         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4162         mem_cgroup_get_local_stat(mem_cont, &mystat);
4163
4164
4165         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4166                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4167                         continue;
4168                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].local_name, mystat.stat[i]);
4169         }
4170
4171         /* Hierarchical information */
4172         {
4173                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4174                 memcg_get_hierarchical_limit(mem_cont, &limit, &memsw_limit);
4175                 cb->fill(cb, "hierarchical_memory_limit", limit);
4176                 if (do_swap_account)
4177                         cb->fill(cb, "hierarchical_memsw_limit", memsw_limit);
4178         }
4179
4180         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4181         mem_cgroup_get_total_stat(mem_cont, &mystat);
4182         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4183                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4184                         continue;
4185                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].total_name, mystat.stat[i]);
4186         }
4187
4188 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4189         cb->fill(cb, "inactive_ratio", calc_inactive_ratio(mem_cont, NULL));
4190
4191         {
4192                 int nid, zid;
4193                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4194                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4195                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4196
4197                 for_each_online_node(nid)
4198                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4199                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem_cont, nid, zid);
4200
4201                                 recent_rotated[0] +=
4202                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[0];
4203                                 recent_rotated[1] +=
4204                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[1];
4205                                 recent_scanned[0] +=
4206                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[0];
4207                                 recent_scanned[1] +=
4208                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[1];
4209                         }
4210                 cb->fill(cb, "recent_rotated_anon", recent_rotated[0]);
4211                 cb->fill(cb, "recent_rotated_file", recent_rotated[1]);
4212                 cb->fill(cb, "recent_scanned_anon", recent_scanned[0]);
4213                 cb->fill(cb, "recent_scanned_file", recent_scanned[1]);
4214         }
4215 #endif
4216
4217         return 0;
4218 }
4219
4220 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
4221 {
4222         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4223
4224         return get_swappiness(memcg);
4225 }
4226
4227 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
4228                                        u64 val)
4229 {
4230         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4231         struct mem_cgroup *parent;
4232
4233         if (val > 100)
4234                 return -EINVAL;
4235
4236         if (cgrp->parent == NULL)
4237                 return -EINVAL;
4238
4239         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4240
4241         cgroup_lock();
4242
4243         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
4244         if ((parent->use_hierarchy) ||
4245             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4246                 cgroup_unlock();
4247                 return -EINVAL;
4248         }
4249
4250         memcg->swappiness = val;
4251
4252         cgroup_unlock();
4253
4254         return 0;
4255 }
4256
4257 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4258 {
4259         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4260         u64 usage;
4261         int i;
4262
4263         rcu_read_lock();
4264         if (!swap)
4265                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4266         else
4267                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4268
4269         if (!t)
4270                 goto unlock;
4271
4272         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4273
4274         /*
4275          * current_threshold points to threshold just below usage.
4276          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4277          * call of __mem_cgroup_threshold().
4278          */
4279         i = t->current_threshold;
4280
4281         /*
4282          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4283          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4284          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4285          * only one element of the array here.
4286          */
4287         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4288                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4289
4290         /* i = current_threshold + 1 */
4291         i++;
4292
4293         /*
4294          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4295          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4296          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4297          * only one element of the array here.
4298          */
4299         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4300                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4301
4302         /* Update current_threshold */
4303         t->current_threshold = i - 1;
4304 unlock:
4305         rcu_read_unlock();
4306 }
4307
4308 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4309 {
4310         while (memcg) {
4311                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4312                 if (do_swap_account)
4313                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4314
4315                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4316         }
4317 }
4318
4319 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4320 {
4321         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4322         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4323
4324         return _a->threshold - _b->threshold;
4325 }
4326
4327 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *mem)
4328 {
4329         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4330
4331         list_for_each_entry(ev, &mem->oom_notify, list)
4332                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4333         return 0;
4334 }
4335
4336 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *mem)
4337 {
4338         struct mem_cgroup *iter;
4339
4340         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
4341                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4342 }
4343
4344 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup *cgrp,
4345         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4346 {
4347         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4348         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4349         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4350         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4351         u64 threshold, usage;
4352         int i, size, ret;
4353
4354         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4355         if (ret)
4356                 return ret;
4357
4358         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4359
4360         if (type == _MEM)
4361                 thresholds = &memcg->thresholds;
4362         else if (type == _MEMSWAP)
4363                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4364         else
4365                 BUG();
4366
4367         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4368
4369         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4370         if (thresholds->primary)
4371                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4372
4373         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4374
4375         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4376         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4377                         GFP_KERNEL);
4378         if (!new) {
4379                 ret = -ENOMEM;
4380                 goto unlock;
4381         }
4382         new->size = size;
4383
4384         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4385         if (thresholds->primary) {
4386                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4387                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4388         }
4389
4390         /* Add new threshold */
4391         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4392         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4393
4394         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4395         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4396                         compare_thresholds, NULL);
4397
4398         /* Find current threshold */
4399         new->current_threshold = -1;
4400         for (i = 0; i < size; i++) {
4401                 if (new->entries[i].threshold < usage) {
4402                         /*
4403                          * new->current_threshold will not be used until
4404                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4405                          * it here.
4406                          */
4407                         ++new->current_threshold;
4408                 }
4409         }
4410
4411         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4412         kfree(thresholds->spare);
4413         thresholds->spare = thresholds->primary;
4414
4415         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4416
4417         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4418         synchronize_rcu();
4419
4420 unlock:
4421         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4422
4423         return ret;
4424 }
4425
4426 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4427         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4428 {
4429         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4430         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4431         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4432         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4433         u64 usage;
4434         int i, j, size;
4435
4436         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4437         if (type == _MEM)
4438                 thresholds = &memcg->thresholds;
4439         else if (type == _MEMSWAP)
4440                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4441         else
4442                 BUG();
4443
4444         /*
4445          * Something went wrong if we trying to unregister a threshold
4446          * if we don't have thresholds
4447          */
4448         BUG_ON(!thresholds);
4449
4450         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4451
4452         /* Check if a threshold crossed before removing */
4453         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4454
4455         /* Calculate new number of threshold */
4456         size = 0;
4457         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4458                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4459                         size++;
4460         }
4461
4462         new = thresholds->spare;
4463
4464         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4465         if (!size) {
4466                 kfree(new);
4467                 new = NULL;
4468                 goto swap_buffers;
4469         }
4470
4471         new->size = size;
4472
4473         /* Copy thresholds and find current threshold */
4474         new->current_threshold = -1;
4475         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4476                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4477                         continue;
4478
4479                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4480                 if (new->entries[j].threshold < usage) {
4481                         /*
4482                          * new->current_threshold will not be used
4483                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4484                          * it here.
4485                          */
4486                         ++new->current_threshold;
4487                 }
4488                 j++;
4489         }
4490
4491 swap_buffers:
4492         /* Swap primary and spare array */
4493         thresholds->spare = thresholds->primary;
4494         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4495
4496         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4497         synchronize_rcu();
4498
4499         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4500 }
4501
4502 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup *cgrp,
4503         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4504 {
4505         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4506         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4507         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4508
4509         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4510         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4511         if (!event)
4512                 return -ENOMEM;
4513
4514         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
4515
4516         event->eventfd = eventfd;
4517         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4518
4519         /* already in OOM ? */
4520         if (atomic_read(&memcg->oom_lock))
4521                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4522         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
4523
4524         return 0;
4525 }
4526
4527 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4528         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4529 {
4530         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4531         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4532         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4533
4534         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4535
4536         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
4537
4538         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &mem->oom_notify, list) {
4539                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4540                         list_del(&ev->list);
4541                         kfree(ev);
4542                 }
4543         }
4544
4545         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
4546 }
4547
4548 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup *cgrp,
4549         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
4550 {
4551         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4552
4553         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", mem->oom_kill_disable);
4554
4555         if (atomic_read(&mem->oom_lock))
4556                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
4557         else
4558                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
4559         return 0;
4560 }
4561
4562 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup *cgrp,
4563         struct cftype *cft, u64 val)
4564 {
4565         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4566         struct mem_cgroup *parent;
4567
4568         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4569         if (!cgrp->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4570                 return -EINVAL;
4571
4572         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4573
4574         cgroup_lock();
4575         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
4576         if ((parent->use_hierarchy) ||
4577             (mem->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4578                 cgroup_unlock();
4579                 return -EINVAL;
4580         }
4581         mem->oom_kill_disable = val;
4582         if (!val)
4583                 memcg_oom_recover(mem);
4584         cgroup_unlock();
4585         return 0;
4586 }
4587
4588 #ifdef CONFIG_NUMA
4589 static const struct file_operations mem_control_numa_stat_file_operations = {
4590         .read = seq_read,
4591         .llseek = seq_lseek,
4592         .release = single_release,
4593 };
4594
4595 static int mem_control_numa_stat_open(struct inode *unused, struct file *file)
4596 {
4597         struct cgroup *cont = file->f_dentry->d_parent->d_fsdata;
4598
4599         file->f_op = &mem_control_numa_stat_file_operations;
4600         return single_open(file, mem_control_numa_stat_show, cont);
4601 }
4602 #endif /* CONFIG_NUMA */
4603
4604 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4605         {
4606                 .name = "usage_in_bytes",
4607                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4608                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4609                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4610                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4611         },
4612         {
4613                 .name = "max_usage_in_bytes",
4614                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4615                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4616                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4617         },
4618         {
4619                 .name = "limit_in_bytes",
4620                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4621                 .write_string = mem_cgroup_write,
4622                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4623         },
4624         {
4625                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4626                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4627                 .write_string = mem_cgroup_write,
4628                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4629         },
4630         {
4631                 .name = "failcnt",
4632                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4633                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4634                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4635         },
4636         {
4637                 .name = "stat",
4638                 .read_map = mem_control_stat_show,
4639         },
4640         {
4641                 .name = "force_empty",
4642                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
4643         },
4644         {
4645                 .name = "use_hierarchy",
4646                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4647                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4648         },
4649         {
4650                 .name = "swappiness",
4651                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4652                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4653         },
4654         {
4655                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4656                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4657                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4658         },
4659         {
4660                 .name = "oom_control",
4661                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
4662                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4663                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
4664                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
4665                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4666         },
4667 #ifdef CONFIG_NUMA
4668         {
4669                 .name = "numa_stat",
4670                 .open = mem_control_numa_stat_open,
4671                 .mode = S_IRUGO,
4672         },
4673 #endif
4674 };
4675
4676 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4677 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
4678         {
4679                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4680                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4681                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4682                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4683                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4684         },
4685         {
4686                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4687                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4688                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4689                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4690         },
4691         {
4692                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4693                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4694                 .write_string = mem_cgroup_write,
4695                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4696         },
4697         {
4698                 .name = "memsw.failcnt",
4699                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4700                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4701                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4702         },
4703 };
4704
4705 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4706 {
4707         if (!do_swap_account)
4708                 return 0;
4709         return cgroup_add_files(cont, ss, memsw_cgroup_files,
4710                                 ARRAY_SIZE(memsw_cgroup_files));
4711 };
4712 #else
4713 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4714 {
4715         return 0;
4716 }
4717 #endif
4718
4719 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *mem, int node)
4720 {
4721         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4722         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4723         enum lru_list l;
4724         int zone, tmp = node;
4725         /*
4726          * This routine is called against possible nodes.
4727          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4728          *
4729          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4730          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4731          *       function.
4732          */
4733         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4734                 tmp = -1;
4735         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4736         if (!pn)
4737                 return 1;
4738
4739         mem->info.nodeinfo[node] = pn;
4740         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4741                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4742                 for_each_lru(l)
4743                         INIT_LIST_HEAD(&mz->lists[l]);
4744                 mz->usage_in_excess = 0;
4745                 mz->on_tree = false;
4746                 mz->mem = mem;
4747         }
4748         return 0;
4749 }
4750
4751 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *mem, int node)
4752 {
4753         kfree(mem->info.nodeinfo[node]);
4754 }
4755
4756 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4757 {
4758         struct mem_cgroup *mem;
4759         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4760
4761         /* Can be very big if MAX_NUMNODES is very big */
4762         if (size < PAGE_SIZE)
4763                 mem = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4764         else
4765                 mem = vzalloc(size);
4766
4767         if (!mem)
4768                 return NULL;
4769
4770         mem->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4771         if (!mem->stat)
4772                 goto out_free;
4773         spin_lock_init(&mem->pcp_counter_lock);
4774         return mem;
4775
4776 out_free:
4777         if (size < PAGE_SIZE)
4778                 kfree(mem);
4779         else
4780                 vfree(mem);
4781         return NULL;
4782 }
4783
4784 /*
4785  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4786  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4787  *
4788  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4789  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4790  * it goes down to 0.
4791  *
4792  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4793  */
4794
4795 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *mem)
4796 {
4797         int node;
4798
4799         mem_cgroup_remove_from_trees(mem);
4800         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &mem->css);
4801
4802         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE)
4803                 free_mem_cgroup_per_zone_info(mem, node);
4804
4805         free_percpu(mem->stat);
4806         if (sizeof(struct mem_cgroup) < PAGE_SIZE)
4807                 kfree(mem);
4808         else
4809                 vfree(mem);
4810 }
4811
4812 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *mem)
4813 {
4814         atomic_inc(&mem->refcnt);
4815 }
4816
4817 static void __mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem, int count)
4818 {
4819         if (atomic_sub_and_test(count, &mem->refcnt)) {
4820                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(mem);
4821                 __mem_cgroup_free(mem);
4822                 if (parent)
4823                         mem_cgroup_put(parent);
4824         }
4825 }
4826
4827 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem)
4828 {
4829         __mem_cgroup_put(mem, 1);
4830 }
4831
4832 /*
4833  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4834  */
4835 static struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *mem)
4836 {
4837         if (!mem->res.parent)
4838                 return NULL;
4839         return mem_cgroup_from_res_counter(mem->res.parent, res);
4840 }
4841
4842 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4843 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4844 {
4845         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
4846                 do_swap_account = 1;
4847 }
4848 #else
4849 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4850 {
4851 }
4852 #endif
4853
4854 static int mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4855 {
4856         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4857         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4858         int tmp, node, zone;
4859
4860         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE) {
4861                 tmp = node;
4862                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4863                         tmp = -1;
4864                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4865                 if (!rtpn)
4866                         return 1;
4867
4868                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4869
4870                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4871                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4872                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4873                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4874                 }
4875         }
4876         return 0;
4877 }
4878
4879 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4880 mem_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
4881 {
4882         struct mem_cgroup *mem, *parent;
4883         long error = -ENOMEM;
4884         int node;
4885
4886         mem = mem_cgroup_alloc();
4887         if (!mem)
4888                 return ERR_PTR(error);
4889
4890         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE)
4891                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(mem, node))
4892                         goto free_out;
4893
4894         /* root ? */
4895         if (cont->parent == NULL) {
4896                 int cpu;
4897                 enable_swap_cgroup();
4898                 parent = NULL;
4899                 root_mem_cgroup = mem;
4900                 if (mem_cgroup_soft_limit_tree_init())
4901                         goto free_out;
4902                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4903                         struct memcg_stock_pcp *stock =
4904                                                 &per_cpu(memcg_stock, cpu);
4905                         INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
4906                 }
4907                 hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
4908         } else {
4909                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
4910                 mem->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4911                 mem->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4912         }
4913
4914         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4915                 res_counter_init(&mem->res, &parent->res);
4916                 res_counter_init(&mem->memsw, &parent->memsw);
4917                 /*
4918                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
4919                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
4920                  * This refcnt will be decremented when freeing this
4921                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
4922                  */
4923                 mem_cgroup_get(parent);
4924         } else {
4925                 res_counter_init(&mem->res, NULL);
4926                 res_counter_init(&mem->memsw, NULL);
4927         }
4928         mem->last_scanned_child = 0;
4929         mem->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4930         INIT_LIST_HEAD(&mem->oom_notify);
4931
4932         if (parent)
4933                 mem->swappiness = get_swappiness(parent);
4934         atomic_set(&mem->refcnt, 1);
4935         mem->move_charge_at_immigrate = 0;
4936         mutex_init(&mem->thresholds_lock);
4937         return &mem->css;
4938 free_out:
4939         __mem_cgroup_free(mem);
4940         root_mem_cgroup = NULL;
4941         return ERR_PTR(error);
4942 }
4943
4944 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
4945                                         struct cgroup *cont)
4946 {
4947         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
4948
4949         return mem_cgroup_force_empty(mem, false);
4950 }
4951
4952 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
4953                                 struct cgroup *cont)
4954 {
4955         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
4956
4957         mem_cgroup_put(mem);
4958 }
4959
4960 static int mem_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss,
4961                                 struct cgroup *cont)
4962 {
4963         int ret;
4964
4965         ret = cgroup_add_files(cont, ss, mem_cgroup_files,
4966                                 ARRAY_SIZE(mem_cgroup_files));
4967
4968         if (!ret)
4969                 ret = register_memsw_files(cont, ss);
4970         return ret;
4971 }
4972
4973 #ifdef CONFIG_MMU
4974 /* Handlers for move charge at task migration. */
4975 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
4976 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4977 {
4978         int ret = 0;
4979         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
4980         struct mem_cgroup *mem = mc.to;
4981
4982         if (mem_cgroup_is_root(mem)) {
4983                 mc.precharge += count;
4984                 /* we don't need css_get for root */
4985                 return ret;
4986         }
4987         /* try to charge at once */
4988         if (count > 1) {
4989                 struct res_counter *dummy;
4990                 /*
4991                  * "mem" cannot be under rmdir() because we've already checked
4992                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
4993                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
4994                  * css_get().
4995                  */
4996                 if (res_counter_charge(&mem->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
4997                         goto one_by_one;
4998                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&mem->memsw,
4999                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
5000                         res_counter_uncharge(&mem->res, PAGE_SIZE * count);
5001                         goto one_by_one;
5002                 }
5003                 mc.precharge += count;
5004                 return ret;
5005         }
5006 one_by_one:
5007         /* fall back to one by one charge */
5008         while (count--) {
5009                 if (signal_pending(current)) {
5010                         ret = -EINTR;
5011                         break;
5012                 }
5013                 if (!batch_count--) {
5014                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5015                         cond_resched();
5016                 }
5017                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, GFP_KERNEL, 1, &mem, false);
5018                 if (ret || !mem)
5019                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
5020                         return -ENOMEM;
5021                 mc.precharge++;
5022         }
5023         return ret;
5024 }
5025
5026 /**
5027  * is_target_pte_for_mc - check a pte whether it is valid for move charge
5028  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5029  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5030  * @ptent: the pte to be checked
5031  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5032  *
5033  * Returns
5034  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5035  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5036  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5037  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5038  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5039  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5040  *     in target->ent.
5041  *
5042  * Called with pte lock held.
5043  */
5044 union mc_target {
5045         struct page     *page;
5046         swp_entry_t     ent;
5047 };
5048
5049 enum mc_target_type {
5050         MC_TARGET_NONE, /* not used */
5051         MC_TARGET_PAGE,
5052         MC_TARGET_SWAP,
5053 };
5054
5055 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5056                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5057 {
5058         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5059
5060         if (!page || !page_mapped(page))
5061                 return NULL;
5062         if (PageAnon(page)) {
5063                 /* we don't move shared anon */
5064                 if (!move_anon() || page_mapcount(page) > 2)
5065                         return NULL;
5066         } else if (!move_file())
5067                 /* we ignore mapcount for file pages */
5068                 return NULL;
5069         if (!get_page_unless_zero(page))
5070                 return NULL;
5071
5072         return page;
5073 }
5074
5075 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5076                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5077 {
5078         int usage_count;
5079         struct page *page = NULL;
5080         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5081
5082         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5083                 return NULL;
5084         usage_count = mem_cgroup_count_swap_user(ent, &page);
5085         if (usage_count > 1) { /* we don't move shared anon */
5086                 if (page)
5087                         put_page(page);
5088                 return NULL;
5089         }
5090         if (do_swap_account)
5091                 entry->val = ent.val;
5092
5093         return page;
5094 }
5095
5096 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5097                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5098 {
5099         struct page *page = NULL;
5100         struct inode *inode;
5101         struct address_space *mapping;
5102         pgoff_t pgoff;
5103
5104         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5105                 return NULL;
5106         if (!move_file())
5107                 return NULL;
5108
5109         inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
5110         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5111         if (pte_none(ptent))
5112                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5113         else /* pte_file(ptent) is true */
5114                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5115
5116         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5117         if (!mapping_cap_swap_backed(mapping)) { /* normal file */
5118                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5119         } else { /* shmem/tmpfs file. we should take account of swap too. */
5120                 swp_entry_t ent;
5121                 mem_cgroup_get_shmem_target(inode, pgoff, &page, &ent);
5122                 if (do_swap_account)
5123                         entry->val = ent.val;
5124         }
5125
5126         return page;
5127 }
5128
5129 static int is_target_pte_for_mc(struct vm_area_struct *vma,
5130                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5131 {
5132         struct page *page = NULL;
5133         struct page_cgroup *pc;
5134         int ret = 0;
5135         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5136
5137         if (pte_present(ptent))
5138                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5139         else if (is_swap_pte(ptent))
5140                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5141         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5142                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5143
5144         if (!page && !ent.val)
5145                 return 0;
5146         if (page) {
5147                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5148                 /*
5149                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
5150                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
5151                  * the lock.
5152                  */
5153                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5154                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5155                         if (target)
5156                                 target->page = page;
5157                 }
5158                 if (!ret || !target)
5159                         put_page(page);
5160         }
5161         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5162         if (ent.val && !ret &&
5163                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup(ent)) {
5164                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5165                 if (target)
5166                         target->ent = ent;
5167         }
5168         return ret;
5169 }
5170
5171 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5172                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5173                                         struct mm_walk *walk)
5174 {
5175         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5176         pte_t *pte;
5177         spinlock_t *ptl;
5178
5179         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
5180
5181         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5182         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5183                 if (is_target_pte_for_mc(vma, addr, *pte, NULL))
5184                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5185         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5186         cond_resched();
5187
5188         return 0;
5189 }
5190
5191 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5192 {
5193         unsigned long precharge;
5194         struct vm_area_struct *vma;
5195
5196         down_read(&mm->mmap_sem);
5197         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5198                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5199                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5200                         .mm = mm,
5201                         .private = vma,
5202                 };
5203                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5204                         continue;
5205                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5206                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5207         }
5208         up_read(&mm->mmap_sem);
5209
5210         precharge = mc.precharge;
5211         mc.precharge = 0;
5212
5213         return precharge;
5214 }
5215
5216 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5217 {
5218         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5219
5220         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5221         mc.moving_task = current;
5222         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5223 }
5224
5225 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5226 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5227 {
5228         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5229         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5230
5231         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5232         if (mc.precharge) {
5233                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5234                 mc.precharge = 0;
5235         }
5236         /*
5237          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5238          * we must uncharge here.
5239          */
5240         if (mc.moved_charge) {
5241                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5242                 mc.moved_charge = 0;
5243         }
5244         /* we must fixup refcnts and charges */
5245         if (mc.moved_swap) {
5246                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5247                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5248                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5249                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5250                 __mem_cgroup_put(mc.from, mc.moved_swap);
5251
5252                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
5253                         /*
5254                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5255                          * uncharge to->res.
5256                          */
5257                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5258                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5259                 }
5260                 /* we've already done mem_cgroup_get(mc.to) */
5261                 mc.moved_swap = 0;
5262         }
5263         memcg_oom_recover(from);
5264         memcg_oom_recover(to);
5265         wake_up_all(&mc.waitq);
5266 }
5267
5268 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5269 {
5270         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5271
5272         /*
5273          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5274          * task migration.
5275          */
5276         mc.moving_task = NULL;
5277         __mem_cgroup_clear_mc();
5278         spin_lock(&mc.lock);
5279         mc.from = NULL;
5280         mc.to = NULL;
5281         spin_unlock(&mc.lock);
5282         mem_cgroup_end_move(from);
5283 }
5284
5285 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5286                                 struct cgroup *cgroup,
5287                                 struct task_struct *p)
5288 {
5289         int ret = 0;
5290         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
5291
5292         if (mem->move_charge_at_immigrate) {
5293                 struct mm_struct *mm;
5294                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5295
5296                 VM_BUG_ON(from == mem);
5297
5298                 mm = get_task_mm(p);
5299                 if (!mm)
5300                         return 0;
5301                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5302                 if (mm->owner == p) {
5303                         VM_BUG_ON(mc.from);
5304                         VM_BUG_ON(mc.to);
5305                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5306                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5307                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5308                         mem_cgroup_start_move(from);
5309                         spin_lock(&mc.lock);
5310                         mc.from = from;
5311                         mc.to = mem;
5312                         spin_unlock(&mc.lock);
5313                         /* We set mc.moving_task later */
5314
5315                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5316                         if (ret)
5317                                 mem_cgroup_clear_mc();
5318                 }
5319                 mmput(mm);
5320         }
5321         return ret;
5322 }
5323
5324 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5325                                 struct cgroup *cgroup,
5326                                 struct task_struct *p)
5327 {
5328         mem_cgroup_clear_mc();
5329 }
5330
5331 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5332                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5333                                 struct mm_walk *walk)
5334 {
5335         int ret = 0;
5336         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5337         pte_t *pte;
5338         spinlock_t *ptl;
5339
5340         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
5341 retry:
5342         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5343         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5344                 pte_t ptent = *(pte++);
5345                 union mc_target target;
5346                 int type;
5347                 struct page *page;
5348                 struct page_cgroup *pc;
5349                 swp_entry_t ent;
5350
5351                 if (!mc.precharge)
5352                         break;
5353
5354                 type = is_target_pte_for_mc(vma, addr, ptent, &target);
5355                 switch (type) {
5356                 case MC_TARGET_PAGE:
5357                         page = target.page;
5358                         if (isolate_lru_page(page))
5359                                 goto put;
5360                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5361                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5362                                                      mc.from, mc.to, false)) {
5363                                 mc.precharge--;
5364                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5365                                 mc.moved_charge++;
5366                         }
5367                         putback_lru_page(page);
5368 put:                    /* is_target_pte_for_mc() gets the page */
5369                         put_page(page);
5370                         break;
5371                 case MC_TARGET_SWAP:
5372                         ent = target.ent;
5373                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent,
5374                                                 mc.from, mc.to, false)) {
5375                                 mc.precharge--;
5376                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5377                                 mc.moved_swap++;
5378                         }
5379                         break;
5380                 default:
5381                         break;
5382                 }
5383         }
5384         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5385         cond_resched();
5386
5387         if (addr != end) {
5388                 /*
5389                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5390                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5391                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5392                  * phase.
5393                  */
5394                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5395                 if (!ret)
5396                         goto retry;
5397         }
5398
5399         return ret;
5400 }
5401
5402 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5403 {
5404         struct vm_area_struct *vma;
5405
5406         lru_add_drain_all();
5407 retry:
5408         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5409                 /*
5410                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5411                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5412                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5413                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5414                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5415                  */
5416                 __mem_cgroup_clear_mc();
5417                 cond_resched();
5418                 goto retry;
5419         }
5420         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5421                 int ret;
5422                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5423                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5424                         .mm = mm,
5425                         .private = vma,
5426                 };
5427                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5428                         continue;
5429                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5430                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5431                 if (ret)
5432                         /*
5433                          * means we have consumed all precharges and failed in
5434                          * doing additional charge. Just abandon here.
5435                          */
5436                         break;
5437         }
5438         up_read(&mm->mmap_sem);
5439 }
5440
5441 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys *ss,
5442                                 struct cgroup *cont,
5443                                 struct cgroup *old_cont,
5444                                 struct task_struct *p)
5445 {
5446         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5447
5448         if (mm) {
5449                 if (mc.to)
5450                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5451                 put_swap_token(mm);
5452                 mmput(mm);
5453         }
5454         if (mc.to)
5455                 mem_cgroup_clear_mc();
5456 }
5457 #else   /* !CONFIG_MMU */
5458 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5459                                 struct cgroup *cgroup,
5460                                 struct task_struct *p)
5461 {
5462         return 0;
5463 }
5464 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5465                                 struct cgroup *cgroup,
5466                                 struct task_struct *p)
5467 {
5468 }
5469 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys *ss,
5470                                 struct cgroup *cont,
5471                                 struct cgroup *old_cont,
5472                                 struct task_struct *p)
5473 {
5474 }
5475 #endif
5476
5477 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
5478         .name = "memory",
5479         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
5480         .create = mem_cgroup_create,
5481         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
5482         .destroy = mem_cgroup_destroy,
5483         .populate = mem_cgroup_populate,
5484         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5485         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5486         .attach = mem_cgroup_move_task,
5487         .early_init = 0,
5488         .use_id = 1,
5489 };
5490
5491 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
5492 static int __init enable_swap_account(char *s)
5493 {
5494         /* consider enabled if no parameter or 1 is given */
5495         if (!strcmp(s, "1"))
5496                 really_do_swap_account = 1;
5497         else if (!strcmp(s, "0"))
5498                 really_do_swap_account = 0;
5499         return 1;
5500 }
5501 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5502
5503 #endif