memcg: hierarchical stat
[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  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  * (at your option) any later version.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  */
19
20 #include <linux/res_counter.h>
21 #include <linux/memcontrol.h>
22 #include <linux/cgroup.h>
23 #include <linux/mm.h>
24 #include <linux/pagemap.h>
25 #include <linux/smp.h>
26 #include <linux/page-flags.h>
27 #include <linux/backing-dev.h>
28 #include <linux/bit_spinlock.h>
29 #include <linux/rcupdate.h>
30 #include <linux/mutex.h>
31 #include <linux/slab.h>
32 #include <linux/swap.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/fs.h>
35 #include <linux/seq_file.h>
36 #include <linux/vmalloc.h>
37 #include <linux/mm_inline.h>
38 #include <linux/page_cgroup.h>
39 #include "internal.h"
40
41 #include <asm/uaccess.h>
42
43 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
44 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
45
46 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
47 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 0 */
48 int do_swap_account __read_mostly;
49 static int really_do_swap_account __initdata = 1; /* for remember boot option*/
50 #else
51 #define do_swap_account         (0)
52 #endif
53
54 static DEFINE_MUTEX(memcg_tasklist);    /* can be hold under cgroup_mutex */
55
56 /*
57  * Statistics for memory cgroup.
58  */
59 enum mem_cgroup_stat_index {
60         /*
61          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
62          */
63         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
64         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as rss */
65         MEM_CGROUP_STAT_PGPGIN_COUNT,   /* # of pages paged in */
66         MEM_CGROUP_STAT_PGPGOUT_COUNT,  /* # of pages paged out */
67
68         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
69 };
70
71 struct mem_cgroup_stat_cpu {
72         s64 count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
73 } ____cacheline_aligned_in_smp;
74
75 struct mem_cgroup_stat {
76         struct mem_cgroup_stat_cpu cpustat[0];
77 };
78
79 /*
80  * For accounting under irq disable, no need for increment preempt count.
81  */
82 static inline void __mem_cgroup_stat_add_safe(struct mem_cgroup_stat_cpu *stat,
83                 enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
84 {
85         stat->count[idx] += val;
86 }
87
88 static s64 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup_stat *stat,
89                 enum mem_cgroup_stat_index idx)
90 {
91         int cpu;
92         s64 ret = 0;
93         for_each_possible_cpu(cpu)
94                 ret += stat->cpustat[cpu].count[idx];
95         return ret;
96 }
97
98 static s64 mem_cgroup_local_usage(struct mem_cgroup_stat *stat)
99 {
100         s64 ret;
101
102         ret = mem_cgroup_read_stat(stat, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
103         ret += mem_cgroup_read_stat(stat, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
104         return ret;
105 }
106
107 /*
108  * per-zone information in memory controller.
109  */
110 struct mem_cgroup_per_zone {
111         /*
112          * spin_lock to protect the per cgroup LRU
113          */
114         struct list_head        lists[NR_LRU_LISTS];
115         unsigned long           count[NR_LRU_LISTS];
116
117         struct zone_reclaim_stat reclaim_stat;
118 };
119 /* Macro for accessing counter */
120 #define MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx)       ((mz)->count[(idx)])
121
122 struct mem_cgroup_per_node {
123         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
124 };
125
126 struct mem_cgroup_lru_info {
127         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
128 };
129
130 /*
131  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
132  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
133  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
134  * to help the administrator determine what knobs to tune.
135  *
136  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
137  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
138  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
139  * a feature that will be implemented much later in the future.
140  */
141 struct mem_cgroup {
142         struct cgroup_subsys_state css;
143         /*
144          * the counter to account for memory usage
145          */
146         struct res_counter res;
147         /*
148          * the counter to account for mem+swap usage.
149          */
150         struct res_counter memsw;
151         /*
152          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
153          * per zone LRU lists.
154          */
155         struct mem_cgroup_lru_info info;
156
157         /*
158           protect against reclaim related member.
159         */
160         spinlock_t reclaim_param_lock;
161
162         int     prev_priority;  /* for recording reclaim priority */
163
164         /*
165          * While reclaiming in a hiearchy, we cache the last child we
166          * reclaimed from.
167          */
168         int last_scanned_child;
169         /*
170          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
171          */
172         bool use_hierarchy;
173         unsigned long   last_oom_jiffies;
174         atomic_t        refcnt;
175
176         unsigned int    swappiness;
177
178         /*
179          * statistics. This must be placed at the end of memcg.
180          */
181         struct mem_cgroup_stat stat;
182 };
183
184 enum charge_type {
185         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
186         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED,
187         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM,   /* used by page migration of shmem */
188         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE,   /* used by force_empty */
189         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
190         NR_CHARGE_TYPE,
191 };
192
193 /* only for here (for easy reading.) */
194 #define PCGF_CACHE      (1UL << PCG_CACHE)
195 #define PCGF_USED       (1UL << PCG_USED)
196 #define PCGF_LOCK       (1UL << PCG_LOCK)
197 static const unsigned long
198 pcg_default_flags[NR_CHARGE_TYPE] = {
199         PCGF_CACHE | PCGF_USED | PCGF_LOCK, /* File Cache */
200         PCGF_USED | PCGF_LOCK, /* Anon */
201         PCGF_CACHE | PCGF_USED | PCGF_LOCK, /* Shmem */
202         0, /* FORCE */
203 };
204
205 /* for encoding cft->private value on file */
206 #define _MEM                    (0)
207 #define _MEMSWAP                (1)
208 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) (((x) << 16) | (val))
209 #define MEMFILE_TYPE(val)       (((val) >> 16) & 0xffff)
210 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
211
212 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *mem);
213 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem);
214 static struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *mem);
215
216 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *mem,
217                                          struct page_cgroup *pc,
218                                          bool charge)
219 {
220         int val = (charge)? 1 : -1;
221         struct mem_cgroup_stat *stat = &mem->stat;
222         struct mem_cgroup_stat_cpu *cpustat;
223         int cpu = get_cpu();
224
225         cpustat = &stat->cpustat[cpu];
226         if (PageCgroupCache(pc))
227                 __mem_cgroup_stat_add_safe(cpustat, MEM_CGROUP_STAT_CACHE, val);
228         else
229                 __mem_cgroup_stat_add_safe(cpustat, MEM_CGROUP_STAT_RSS, val);
230
231         if (charge)
232                 __mem_cgroup_stat_add_safe(cpustat,
233                                 MEM_CGROUP_STAT_PGPGIN_COUNT, 1);
234         else
235                 __mem_cgroup_stat_add_safe(cpustat,
236                                 MEM_CGROUP_STAT_PGPGOUT_COUNT, 1);
237         put_cpu();
238 }
239
240 static struct mem_cgroup_per_zone *
241 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *mem, int nid, int zid)
242 {
243         return &mem->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
244 }
245
246 static struct mem_cgroup_per_zone *
247 page_cgroup_zoneinfo(struct page_cgroup *pc)
248 {
249         struct mem_cgroup *mem = pc->mem_cgroup;
250         int nid = page_cgroup_nid(pc);
251         int zid = page_cgroup_zid(pc);
252
253         if (!mem)
254                 return NULL;
255
256         return mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
257 }
258
259 static unsigned long mem_cgroup_get_local_zonestat(struct mem_cgroup *mem,
260                                         enum lru_list idx)
261 {
262         int nid, zid;
263         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
264         u64 total = 0;
265
266         for_each_online_node(nid)
267                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
268                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
269                         total += MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx);
270                 }
271         return total;
272 }
273
274 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
275 {
276         return container_of(cgroup_subsys_state(cont,
277                                 mem_cgroup_subsys_id), struct mem_cgroup,
278                                 css);
279 }
280
281 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
282 {
283         /*
284          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
285          * if it races with swapoff, page migration, etc.
286          * So this can be called with p == NULL.
287          */
288         if (unlikely(!p))
289                 return NULL;
290
291         return container_of(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id),
292                                 struct mem_cgroup, css);
293 }
294
295 static struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
296 {
297         struct mem_cgroup *mem = NULL;
298         /*
299          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
300          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
301          * pessimistic (rather than adding locks here).
302          */
303         rcu_read_lock();
304         do {
305                 mem = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
306                 if (unlikely(!mem))
307                         break;
308         } while (!css_tryget(&mem->css));
309         rcu_read_unlock();
310         return mem;
311 }
312
313 static bool mem_cgroup_is_obsolete(struct mem_cgroup *mem)
314 {
315         if (!mem)
316                 return true;
317         return css_is_removed(&mem->css);
318 }
319
320
321 /*
322  * Call callback function against all cgroup under hierarchy tree.
323  */
324 static int mem_cgroup_walk_tree(struct mem_cgroup *root, void *data,
325                           int (*func)(struct mem_cgroup *, void *))
326 {
327         int found, ret, nextid;
328         struct cgroup_subsys_state *css;
329         struct mem_cgroup *mem;
330
331         if (!root->use_hierarchy)
332                 return (*func)(root, data);
333
334         nextid = 1;
335         do {
336                 ret = 0;
337                 mem = NULL;
338
339                 rcu_read_lock();
340                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, nextid, &root->css,
341                                    &found);
342                 if (css && css_tryget(css))
343                         mem = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
344                 rcu_read_unlock();
345
346                 if (mem) {
347                         ret = (*func)(mem, data);
348                         css_put(&mem->css);
349                 }
350                 nextid = found + 1;
351         } while (!ret && css);
352
353         return ret;
354 }
355
356 /*
357  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
358  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
359  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
360  *
361  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
362  * 1. charge
363  * 2. moving account
364  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
365  * It is added to LRU before charge.
366  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
367  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
368  */
369
370 void mem_cgroup_del_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
371 {
372         struct page_cgroup *pc;
373         struct mem_cgroup *mem;
374         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
375
376         if (mem_cgroup_disabled())
377                 return;
378         pc = lookup_page_cgroup(page);
379         /* can happen while we handle swapcache. */
380         if (list_empty(&pc->lru) || !pc->mem_cgroup)
381                 return;
382         /*
383          * We don't check PCG_USED bit. It's cleared when the "page" is finally
384          * removed from global LRU.
385          */
386         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc);
387         mem = pc->mem_cgroup;
388         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) -= 1;
389         list_del_init(&pc->lru);
390         return;
391 }
392
393 void mem_cgroup_del_lru(struct page *page)
394 {
395         mem_cgroup_del_lru_list(page, page_lru(page));
396 }
397
398 void mem_cgroup_rotate_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
399 {
400         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
401         struct page_cgroup *pc;
402
403         if (mem_cgroup_disabled())
404                 return;
405
406         pc = lookup_page_cgroup(page);
407         /*
408          * Used bit is set without atomic ops but after smp_wmb().
409          * For making pc->mem_cgroup visible, insert smp_rmb() here.
410          */
411         smp_rmb();
412         /* unused page is not rotated. */
413         if (!PageCgroupUsed(pc))
414                 return;
415         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc);
416         list_move(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
417 }
418
419 void mem_cgroup_add_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
420 {
421         struct page_cgroup *pc;
422         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
423
424         if (mem_cgroup_disabled())
425                 return;
426         pc = lookup_page_cgroup(page);
427         /*
428          * Used bit is set without atomic ops but after smp_wmb().
429          * For making pc->mem_cgroup visible, insert smp_rmb() here.
430          */
431         smp_rmb();
432         if (!PageCgroupUsed(pc))
433                 return;
434
435         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc);
436         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) += 1;
437         list_add(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
438 }
439
440 /*
441  * At handling SwapCache, pc->mem_cgroup may be changed while it's linked to
442  * lru because the page may.be reused after it's fully uncharged (because of
443  * SwapCache behavior).To handle that, unlink page_cgroup from LRU when charge
444  * it again. This function is only used to charge SwapCache. It's done under
445  * lock_page and expected that zone->lru_lock is never held.
446  */
447 static void mem_cgroup_lru_del_before_commit_swapcache(struct page *page)
448 {
449         unsigned long flags;
450         struct zone *zone = page_zone(page);
451         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
452
453         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
454         /*
455          * Forget old LRU when this page_cgroup is *not* used. This Used bit
456          * is guarded by lock_page() because the page is SwapCache.
457          */
458         if (!PageCgroupUsed(pc))
459                 mem_cgroup_del_lru_list(page, page_lru(page));
460         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
461 }
462
463 static void mem_cgroup_lru_add_after_commit_swapcache(struct page *page)
464 {
465         unsigned long flags;
466         struct zone *zone = page_zone(page);
467         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
468
469         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
470         /* link when the page is linked to LRU but page_cgroup isn't */
471         if (PageLRU(page) && list_empty(&pc->lru))
472                 mem_cgroup_add_lru_list(page, page_lru(page));
473         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
474 }
475
476
477 void mem_cgroup_move_lists(struct page *page,
478                            enum lru_list from, enum lru_list to)
479 {
480         if (mem_cgroup_disabled())
481                 return;
482         mem_cgroup_del_lru_list(page, from);
483         mem_cgroup_add_lru_list(page, to);
484 }
485
486 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *mem)
487 {
488         int ret;
489
490         task_lock(task);
491         ret = task->mm && mm_match_cgroup(task->mm, mem);
492         task_unlock(task);
493         return ret;
494 }
495
496 /*
497  * Calculate mapped_ratio under memory controller. This will be used in
498  * vmscan.c for deteremining we have to reclaim mapped pages.
499  */
500 int mem_cgroup_calc_mapped_ratio(struct mem_cgroup *mem)
501 {
502         long total, rss;
503
504         /*
505          * usage is recorded in bytes. But, here, we assume the number of
506          * physical pages can be represented by "long" on any arch.
507          */
508         total = (long) (mem->res.usage >> PAGE_SHIFT) + 1L;
509         rss = (long)mem_cgroup_read_stat(&mem->stat, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
510         return (int)((rss * 100L) / total);
511 }
512
513 /*
514  * prev_priority control...this will be used in memory reclaim path.
515  */
516 int mem_cgroup_get_reclaim_priority(struct mem_cgroup *mem)
517 {
518         int prev_priority;
519
520         spin_lock(&mem->reclaim_param_lock);
521         prev_priority = mem->prev_priority;
522         spin_unlock(&mem->reclaim_param_lock);
523
524         return prev_priority;
525 }
526
527 void mem_cgroup_note_reclaim_priority(struct mem_cgroup *mem, int priority)
528 {
529         spin_lock(&mem->reclaim_param_lock);
530         if (priority < mem->prev_priority)
531                 mem->prev_priority = priority;
532         spin_unlock(&mem->reclaim_param_lock);
533 }
534
535 void mem_cgroup_record_reclaim_priority(struct mem_cgroup *mem, int priority)
536 {
537         spin_lock(&mem->reclaim_param_lock);
538         mem->prev_priority = priority;
539         spin_unlock(&mem->reclaim_param_lock);
540 }
541
542 static int calc_inactive_ratio(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *present_pages)
543 {
544         unsigned long active;
545         unsigned long inactive;
546         unsigned long gb;
547         unsigned long inactive_ratio;
548
549         inactive = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_INACTIVE_ANON);
550         active = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_ACTIVE_ANON);
551
552         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
553         if (gb)
554                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
555         else
556                 inactive_ratio = 1;
557
558         if (present_pages) {
559                 present_pages[0] = inactive;
560                 present_pages[1] = active;
561         }
562
563         return inactive_ratio;
564 }
565
566 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct mem_cgroup *memcg)
567 {
568         unsigned long active;
569         unsigned long inactive;
570         unsigned long present_pages[2];
571         unsigned long inactive_ratio;
572
573         inactive_ratio = calc_inactive_ratio(memcg, present_pages);
574
575         inactive = present_pages[0];
576         active = present_pages[1];
577
578         if (inactive * inactive_ratio < active)
579                 return 1;
580
581         return 0;
582 }
583
584 unsigned long mem_cgroup_zone_nr_pages(struct mem_cgroup *memcg,
585                                        struct zone *zone,
586                                        enum lru_list lru)
587 {
588         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
589         int zid = zone_idx(zone);
590         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
591
592         return MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
593 }
594
595 struct zone_reclaim_stat *mem_cgroup_get_reclaim_stat(struct mem_cgroup *memcg,
596                                                       struct zone *zone)
597 {
598         int nid = zone->zone_pgdat->node_id;
599         int zid = zone_idx(zone);
600         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
601
602         return &mz->reclaim_stat;
603 }
604
605 struct zone_reclaim_stat *
606 mem_cgroup_get_reclaim_stat_from_page(struct page *page)
607 {
608         struct page_cgroup *pc;
609         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
610
611         if (mem_cgroup_disabled())
612                 return NULL;
613
614         pc = lookup_page_cgroup(page);
615         /*
616          * Used bit is set without atomic ops but after smp_wmb().
617          * For making pc->mem_cgroup visible, insert smp_rmb() here.
618          */
619         smp_rmb();
620         if (!PageCgroupUsed(pc))
621                 return NULL;
622
623         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc);
624         if (!mz)
625                 return NULL;
626
627         return &mz->reclaim_stat;
628 }
629
630 unsigned long mem_cgroup_isolate_pages(unsigned long nr_to_scan,
631                                         struct list_head *dst,
632                                         unsigned long *scanned, int order,
633                                         int mode, struct zone *z,
634                                         struct mem_cgroup *mem_cont,
635                                         int active, int file)
636 {
637         unsigned long nr_taken = 0;
638         struct page *page;
639         unsigned long scan;
640         LIST_HEAD(pc_list);
641         struct list_head *src;
642         struct page_cgroup *pc, *tmp;
643         int nid = z->zone_pgdat->node_id;
644         int zid = zone_idx(z);
645         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
646         int lru = LRU_FILE * !!file + !!active;
647
648         BUG_ON(!mem_cont);
649         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem_cont, nid, zid);
650         src = &mz->lists[lru];
651
652         scan = 0;
653         list_for_each_entry_safe_reverse(pc, tmp, src, lru) {
654                 if (scan >= nr_to_scan)
655                         break;
656
657                 page = pc->page;
658                 if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
659                         continue;
660                 if (unlikely(!PageLRU(page)))
661                         continue;
662
663                 scan++;
664                 if (__isolate_lru_page(page, mode, file) == 0) {
665                         list_move(&page->lru, dst);
666                         nr_taken++;
667                 }
668         }
669
670         *scanned = scan;
671         return nr_taken;
672 }
673
674 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
675         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
676
677 static bool mem_cgroup_check_under_limit(struct mem_cgroup *mem)
678 {
679         if (do_swap_account) {
680                 if (res_counter_check_under_limit(&mem->res) &&
681                         res_counter_check_under_limit(&mem->memsw))
682                         return true;
683         } else
684                 if (res_counter_check_under_limit(&mem->res))
685                         return true;
686         return false;
687 }
688
689 static unsigned int get_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
690 {
691         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
692         unsigned int swappiness;
693
694         /* root ? */
695         if (cgrp->parent == NULL)
696                 return vm_swappiness;
697
698         spin_lock(&memcg->reclaim_param_lock);
699         swappiness = memcg->swappiness;
700         spin_unlock(&memcg->reclaim_param_lock);
701
702         return swappiness;
703 }
704
705 /*
706  * Visit the first child (need not be the first child as per the ordering
707  * of the cgroup list, since we track last_scanned_child) of @mem and use
708  * that to reclaim free pages from.
709  */
710 static struct mem_cgroup *
711 mem_cgroup_select_victim(struct mem_cgroup *root_mem)
712 {
713         struct mem_cgroup *ret = NULL;
714         struct cgroup_subsys_state *css;
715         int nextid, found;
716
717         if (!root_mem->use_hierarchy) {
718                 css_get(&root_mem->css);
719                 ret = root_mem;
720         }
721
722         while (!ret) {
723                 rcu_read_lock();
724                 nextid = root_mem->last_scanned_child + 1;
725                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, nextid, &root_mem->css,
726                                    &found);
727                 if (css && css_tryget(css))
728                         ret = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
729
730                 rcu_read_unlock();
731                 /* Updates scanning parameter */
732                 spin_lock(&root_mem->reclaim_param_lock);
733                 if (!css) {
734                         /* this means start scan from ID:1 */
735                         root_mem->last_scanned_child = 0;
736                 } else
737                         root_mem->last_scanned_child = found;
738                 spin_unlock(&root_mem->reclaim_param_lock);
739         }
740
741         return ret;
742 }
743
744 /*
745  * Scan the hierarchy if needed to reclaim memory. We remember the last child
746  * we reclaimed from, so that we don't end up penalizing one child extensively
747  * based on its position in the children list.
748  *
749  * root_mem is the original ancestor that we've been reclaim from.
750  *
751  * We give up and return to the caller when we visit root_mem twice.
752  * (other groups can be removed while we're walking....)
753  */
754 static int mem_cgroup_hierarchical_reclaim(struct mem_cgroup *root_mem,
755                                                 gfp_t gfp_mask, bool noswap)
756 {
757         struct mem_cgroup *victim;
758         int ret, total = 0;
759         int loop = 0;
760
761         while (loop < 2) {
762                 victim = mem_cgroup_select_victim(root_mem);
763                 if (victim == root_mem)
764                         loop++;
765                 if (!mem_cgroup_local_usage(&victim->stat)) {
766                         /* this cgroup's local usage == 0 */
767                         css_put(&victim->css);
768                         continue;
769                 }
770                 /* we use swappiness of local cgroup */
771                 ret = try_to_free_mem_cgroup_pages(victim, gfp_mask, noswap,
772                                                    get_swappiness(victim));
773                 css_put(&victim->css);
774                 total += ret;
775                 if (mem_cgroup_check_under_limit(root_mem))
776                         return 1 + total;
777         }
778         return total;
779 }
780
781 bool mem_cgroup_oom_called(struct task_struct *task)
782 {
783         bool ret = false;
784         struct mem_cgroup *mem;
785         struct mm_struct *mm;
786
787         rcu_read_lock();
788         mm = task->mm;
789         if (!mm)
790                 mm = &init_mm;
791         mem = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
792         if (mem && time_before(jiffies, mem->last_oom_jiffies + HZ/10))
793                 ret = true;
794         rcu_read_unlock();
795         return ret;
796 }
797 /*
798  * Unlike exported interface, "oom" parameter is added. if oom==true,
799  * oom-killer can be invoked.
800  */
801 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
802                         gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcg,
803                         bool oom)
804 {
805         struct mem_cgroup *mem, *mem_over_limit;
806         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
807         struct res_counter *fail_res;
808
809         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE))) {
810                 /* Don't account this! */
811                 *memcg = NULL;
812                 return 0;
813         }
814
815         /*
816          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
817          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
818          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
819          * set, if so charge the init_mm (happens for pagecache usage).
820          */
821         mem = *memcg;
822         if (likely(!mem)) {
823                 mem = try_get_mem_cgroup_from_mm(mm);
824                 *memcg = mem;
825         } else {
826                 css_get(&mem->css);
827         }
828         if (unlikely(!mem))
829                 return 0;
830
831         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_obsolete(mem));
832
833         while (1) {
834                 int ret;
835                 bool noswap = false;
836
837                 ret = res_counter_charge(&mem->res, PAGE_SIZE, &fail_res);
838                 if (likely(!ret)) {
839                         if (!do_swap_account)
840                                 break;
841                         ret = res_counter_charge(&mem->memsw, PAGE_SIZE,
842                                                         &fail_res);
843                         if (likely(!ret))
844                                 break;
845                         /* mem+swap counter fails */
846                         res_counter_uncharge(&mem->res, PAGE_SIZE);
847                         noswap = true;
848                         mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res,
849                                                                         memsw);
850                 } else
851                         /* mem counter fails */
852                         mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res,
853                                                                         res);
854
855                 if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
856                         goto nomem;
857
858                 ret = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask,
859                                                         noswap);
860                 if (ret)
861                         continue;
862
863                 /*
864                  * try_to_free_mem_cgroup_pages() might not give us a full
865                  * picture of reclaim. Some pages are reclaimed and might be
866                  * moved to swap cache or just unmapped from the cgroup.
867                  * Check the limit again to see if the reclaim reduced the
868                  * current usage of the cgroup before giving up
869                  *
870                  */
871                 if (mem_cgroup_check_under_limit(mem_over_limit))
872                         continue;
873
874                 if (!nr_retries--) {
875                         if (oom) {
876                                 mutex_lock(&memcg_tasklist);
877                                 mem_cgroup_out_of_memory(mem_over_limit, gfp_mask);
878                                 mutex_unlock(&memcg_tasklist);
879                                 mem_over_limit->last_oom_jiffies = jiffies;
880                         }
881                         goto nomem;
882                 }
883         }
884         return 0;
885 nomem:
886         css_put(&mem->css);
887         return -ENOMEM;
888 }
889
890 static struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_swapcache(struct page *page)
891 {
892         struct mem_cgroup *mem;
893         swp_entry_t ent;
894
895         if (!PageSwapCache(page))
896                 return NULL;
897
898         ent.val = page_private(page);
899         mem = lookup_swap_cgroup(ent);
900         if (!mem)
901                 return NULL;
902         if (!css_tryget(&mem->css))
903                 return NULL;
904         return mem;
905 }
906
907 /*
908  * commit a charge got by __mem_cgroup_try_charge() and makes page_cgroup to be
909  * USED state. If already USED, uncharge and return.
910  */
911
912 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *mem,
913                                      struct page_cgroup *pc,
914                                      enum charge_type ctype)
915 {
916         /* try_charge() can return NULL to *memcg, taking care of it. */
917         if (!mem)
918                 return;
919
920         lock_page_cgroup(pc);
921         if (unlikely(PageCgroupUsed(pc))) {
922                 unlock_page_cgroup(pc);
923                 res_counter_uncharge(&mem->res, PAGE_SIZE);
924                 if (do_swap_account)
925                         res_counter_uncharge(&mem->memsw, PAGE_SIZE);
926                 css_put(&mem->css);
927                 return;
928         }
929         pc->mem_cgroup = mem;
930         smp_wmb();
931         pc->flags = pcg_default_flags[ctype];
932
933         mem_cgroup_charge_statistics(mem, pc, true);
934
935         unlock_page_cgroup(pc);
936 }
937
938 /**
939  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
940  * @pc: page_cgroup of the page.
941  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
942  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
943  *
944  * The caller must confirm following.
945  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
946  *
947  * returns 0 at success,
948  * returns -EBUSY when lock is busy or "pc" is unstable.
949  *
950  * This function does "uncharge" from old cgroup but doesn't do "charge" to
951  * new cgroup. It should be done by a caller.
952  */
953
954 static int mem_cgroup_move_account(struct page_cgroup *pc,
955         struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
956 {
957         struct mem_cgroup_per_zone *from_mz, *to_mz;
958         int nid, zid;
959         int ret = -EBUSY;
960
961         VM_BUG_ON(from == to);
962         VM_BUG_ON(PageLRU(pc->page));
963
964         nid = page_cgroup_nid(pc);
965         zid = page_cgroup_zid(pc);
966         from_mz =  mem_cgroup_zoneinfo(from, nid, zid);
967         to_mz =  mem_cgroup_zoneinfo(to, nid, zid);
968
969         if (!trylock_page_cgroup(pc))
970                 return ret;
971
972         if (!PageCgroupUsed(pc))
973                 goto out;
974
975         if (pc->mem_cgroup != from)
976                 goto out;
977
978         res_counter_uncharge(&from->res, PAGE_SIZE);
979         mem_cgroup_charge_statistics(from, pc, false);
980         if (do_swap_account)
981                 res_counter_uncharge(&from->memsw, PAGE_SIZE);
982         css_put(&from->css);
983
984         css_get(&to->css);
985         pc->mem_cgroup = to;
986         mem_cgroup_charge_statistics(to, pc, true);
987         ret = 0;
988 out:
989         unlock_page_cgroup(pc);
990         return ret;
991 }
992
993 /*
994  * move charges to its parent.
995  */
996
997 static int mem_cgroup_move_parent(struct page_cgroup *pc,
998                                   struct mem_cgroup *child,
999                                   gfp_t gfp_mask)
1000 {
1001         struct page *page = pc->page;
1002         struct cgroup *cg = child->css.cgroup;
1003         struct cgroup *pcg = cg->parent;
1004         struct mem_cgroup *parent;
1005         int ret;
1006
1007         /* Is ROOT ? */
1008         if (!pcg)
1009                 return -EINVAL;
1010
1011
1012         parent = mem_cgroup_from_cont(pcg);
1013
1014
1015         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, &parent, false);
1016         if (ret || !parent)
1017                 return ret;
1018
1019         if (!get_page_unless_zero(page)) {
1020                 ret = -EBUSY;
1021                 goto uncharge;
1022         }
1023
1024         ret = isolate_lru_page(page);
1025
1026         if (ret)
1027                 goto cancel;
1028
1029         ret = mem_cgroup_move_account(pc, child, parent);
1030
1031         putback_lru_page(page);
1032         if (!ret) {
1033                 put_page(page);
1034                 /* drop extra refcnt by try_charge() */
1035                 css_put(&parent->css);
1036                 return 0;
1037         }
1038
1039 cancel:
1040         put_page(page);
1041 uncharge:
1042         /* drop extra refcnt by try_charge() */
1043         css_put(&parent->css);
1044         /* uncharge if move fails */
1045         res_counter_uncharge(&parent->res, PAGE_SIZE);
1046         if (do_swap_account)
1047                 res_counter_uncharge(&parent->memsw, PAGE_SIZE);
1048         return ret;
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Charge the memory controller for page usage.
1053  * Return
1054  * 0 if the charge was successful
1055  * < 0 if the cgroup is over its limit
1056  */
1057 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
1058                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype,
1059                                 struct mem_cgroup *memcg)
1060 {
1061         struct mem_cgroup *mem;
1062         struct page_cgroup *pc;
1063         int ret;
1064
1065         pc = lookup_page_cgroup(page);
1066         /* can happen at boot */
1067         if (unlikely(!pc))
1068                 return 0;
1069         prefetchw(pc);
1070
1071         mem = memcg;
1072         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, &mem, true);
1073         if (ret || !mem)
1074                 return ret;
1075
1076         __mem_cgroup_commit_charge(mem, pc, ctype);
1077         return 0;
1078 }
1079
1080 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
1081                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
1082 {
1083         if (mem_cgroup_disabled())
1084                 return 0;
1085         if (PageCompound(page))
1086                 return 0;
1087         /*
1088          * If already mapped, we don't have to account.
1089          * If page cache, page->mapping has address_space.
1090          * But page->mapping may have out-of-use anon_vma pointer,
1091          * detecit it by PageAnon() check. newly-mapped-anon's page->mapping
1092          * is NULL.
1093          */
1094         if (page_mapped(page) || (page->mapping && !PageAnon(page)))
1095                 return 0;
1096         if (unlikely(!mm))
1097                 mm = &init_mm;
1098         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
1099                                 MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED, NULL);
1100 }
1101
1102 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
1103                                 gfp_t gfp_mask)
1104 {
1105         struct mem_cgroup *mem = NULL;
1106         int ret;
1107
1108         if (mem_cgroup_disabled())
1109                 return 0;
1110         if (PageCompound(page))
1111                 return 0;
1112         /*
1113          * Corner case handling. This is called from add_to_page_cache()
1114          * in usual. But some FS (shmem) precharges this page before calling it
1115          * and call add_to_page_cache() with GFP_NOWAIT.
1116          *
1117          * For GFP_NOWAIT case, the page may be pre-charged before calling
1118          * add_to_page_cache(). (See shmem.c) check it here and avoid to call
1119          * charge twice. (It works but has to pay a bit larger cost.)
1120          * And when the page is SwapCache, it should take swap information
1121          * into account. This is under lock_page() now.
1122          */
1123         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
1124                 struct page_cgroup *pc;
1125
1126
1127                 pc = lookup_page_cgroup(page);
1128                 if (!pc)
1129                         return 0;
1130                 lock_page_cgroup(pc);
1131                 if (PageCgroupUsed(pc)) {
1132                         unlock_page_cgroup(pc);
1133                         return 0;
1134                 }
1135                 unlock_page_cgroup(pc);
1136         }
1137
1138         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
1139                 mem = try_get_mem_cgroup_from_swapcache(page);
1140                 if (mem)
1141                         mm = NULL;
1142                   else
1143                         mem = NULL;
1144                 /* SwapCache may be still linked to LRU now. */
1145                 mem_cgroup_lru_del_before_commit_swapcache(page);
1146         }
1147
1148         if (unlikely(!mm && !mem))
1149                 mm = &init_mm;
1150
1151         if (page_is_file_cache(page))
1152                 return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
1153                                 MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, NULL);
1154
1155         ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
1156                                 MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM, mem);
1157         if (mem)
1158                 css_put(&mem->css);
1159         if (PageSwapCache(page))
1160                 mem_cgroup_lru_add_after_commit_swapcache(page);
1161
1162         if (do_swap_account && !ret && PageSwapCache(page)) {
1163                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
1164                 /* avoid double counting */
1165                 mem = swap_cgroup_record(ent, NULL);
1166                 if (mem) {
1167                         res_counter_uncharge(&mem->memsw, PAGE_SIZE);
1168                         mem_cgroup_put(mem);
1169                 }
1170         }
1171         return ret;
1172 }
1173
1174 /*
1175  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
1176  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
1177  * struct page_cgroup is aquired. This refcnt will be cumsumed by
1178  * "commit()" or removed by "cancel()"
1179  */
1180 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
1181                                  struct page *page,
1182                                  gfp_t mask, struct mem_cgroup **ptr)
1183 {
1184         struct mem_cgroup *mem;
1185         int ret;
1186
1187         if (mem_cgroup_disabled())
1188                 return 0;
1189
1190         if (!do_swap_account)
1191                 goto charge_cur_mm;
1192         /*
1193          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already updated
1194          * the pte, and even removed page from swap cache: return success
1195          * to go on to do_swap_page()'s pte_same() test, which should fail.
1196          */
1197         if (!PageSwapCache(page))
1198                 return 0;
1199         mem = try_get_mem_cgroup_from_swapcache(page);
1200         if (!mem)
1201                 goto charge_cur_mm;
1202         *ptr = mem;
1203         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, ptr, true);
1204         /* drop extra refcnt from tryget */
1205         css_put(&mem->css);
1206         return ret;
1207 charge_cur_mm:
1208         if (unlikely(!mm))
1209                 mm = &init_mm;
1210         return __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, ptr, true);
1211 }
1212
1213 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr)
1214 {
1215         struct page_cgroup *pc;
1216
1217         if (mem_cgroup_disabled())
1218                 return;
1219         if (!ptr)
1220                 return;
1221         pc = lookup_page_cgroup(page);
1222         mem_cgroup_lru_del_before_commit_swapcache(page);
1223         __mem_cgroup_commit_charge(ptr, pc, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
1224         mem_cgroup_lru_add_after_commit_swapcache(page);
1225         /*
1226          * Now swap is on-memory. This means this page may be
1227          * counted both as mem and swap....double count.
1228          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
1229          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
1230          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
1231          */
1232         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
1233                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
1234                 struct mem_cgroup *memcg;
1235                 memcg = swap_cgroup_record(ent, NULL);
1236                 if (memcg) {
1237                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
1238                         mem_cgroup_put(memcg);
1239                 }
1240
1241         }
1242         /* add this page(page_cgroup) to the LRU we want. */
1243
1244 }
1245
1246 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *mem)
1247 {
1248         if (mem_cgroup_disabled())
1249                 return;
1250         if (!mem)
1251                 return;
1252         res_counter_uncharge(&mem->res, PAGE_SIZE);
1253         if (do_swap_account)
1254                 res_counter_uncharge(&mem->memsw, PAGE_SIZE);
1255         css_put(&mem->css);
1256 }
1257
1258
1259 /*
1260  * uncharge if !page_mapped(page)
1261  */
1262 static struct mem_cgroup *
1263 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype)
1264 {
1265         struct page_cgroup *pc;
1266         struct mem_cgroup *mem = NULL;
1267         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1268
1269         if (mem_cgroup_disabled())
1270                 return NULL;
1271
1272         if (PageSwapCache(page))
1273                 return NULL;
1274
1275         /*
1276          * Check if our page_cgroup is valid
1277          */
1278         pc = lookup_page_cgroup(page);
1279         if (unlikely(!pc || !PageCgroupUsed(pc)))
1280                 return NULL;
1281
1282         lock_page_cgroup(pc);
1283
1284         mem = pc->mem_cgroup;
1285
1286         if (!PageCgroupUsed(pc))
1287                 goto unlock_out;
1288
1289         switch (ctype) {
1290         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
1291                 if (page_mapped(page))
1292                         goto unlock_out;
1293                 break;
1294         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
1295                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
1296                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
1297                                 goto unlock_out;
1298                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
1299                                 goto unlock_out;
1300                 break;
1301         default:
1302                 break;
1303         }
1304
1305         res_counter_uncharge(&mem->res, PAGE_SIZE);
1306         if (do_swap_account && (ctype != MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT))
1307                 res_counter_uncharge(&mem->memsw, PAGE_SIZE);
1308         mem_cgroup_charge_statistics(mem, pc, false);
1309
1310         ClearPageCgroupUsed(pc);
1311         /*
1312          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
1313          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
1314          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
1315          * special functions.
1316          */
1317
1318         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc);
1319         unlock_page_cgroup(pc);
1320
1321         /* at swapout, this memcg will be accessed to record to swap */
1322         if (ctype != MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
1323                 css_put(&mem->css);
1324
1325         return mem;
1326
1327 unlock_out:
1328         unlock_page_cgroup(pc);
1329         return NULL;
1330 }
1331
1332 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
1333 {
1334         /* early check. */
1335         if (page_mapped(page))
1336                 return;
1337         if (page->mapping && !PageAnon(page))
1338                 return;
1339         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
1340 }
1341
1342 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
1343 {
1344         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
1345         VM_BUG_ON(page->mapping);
1346         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
1347 }
1348
1349 /*
1350  * called from __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
1351  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
1352  */
1353 void mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent)
1354 {
1355         struct mem_cgroup *memcg;
1356
1357         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page,
1358                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT);
1359         /* record memcg information */
1360         if (do_swap_account && memcg) {
1361                 swap_cgroup_record(ent, memcg);
1362                 mem_cgroup_get(memcg);
1363         }
1364         if (memcg)
1365                 css_put(&memcg->css);
1366 }
1367
1368 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
1369 /*
1370  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
1371  * uncharge "memsw" account.
1372  */
1373 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
1374 {
1375         struct mem_cgroup *memcg;
1376
1377         if (!do_swap_account)
1378                 return;
1379
1380         memcg = swap_cgroup_record(ent, NULL);
1381         if (memcg) {
1382                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
1383                 mem_cgroup_put(memcg);
1384         }
1385 }
1386 #endif
1387
1388 /*
1389  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
1390  * page belongs to.
1391  */
1392 int mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct mem_cgroup **ptr)
1393 {
1394         struct page_cgroup *pc;
1395         struct mem_cgroup *mem = NULL;
1396         int ret = 0;
1397
1398         if (mem_cgroup_disabled())
1399                 return 0;
1400
1401         pc = lookup_page_cgroup(page);
1402         lock_page_cgroup(pc);
1403         if (PageCgroupUsed(pc)) {
1404                 mem = pc->mem_cgroup;
1405                 css_get(&mem->css);
1406         }
1407         unlock_page_cgroup(pc);
1408
1409         if (mem) {
1410                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, GFP_KERNEL, &mem, false);
1411                 css_put(&mem->css);
1412         }
1413         *ptr = mem;
1414         return ret;
1415 }
1416
1417 /* remove redundant charge if migration failed*/
1418 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *mem,
1419                 struct page *oldpage, struct page *newpage)
1420 {
1421         struct page *target, *unused;
1422         struct page_cgroup *pc;
1423         enum charge_type ctype;
1424
1425         if (!mem)
1426                 return;
1427
1428         /* at migration success, oldpage->mapping is NULL. */
1429         if (oldpage->mapping) {
1430                 target = oldpage;
1431                 unused = NULL;
1432         } else {
1433                 target = newpage;
1434                 unused = oldpage;
1435         }
1436
1437         if (PageAnon(target))
1438                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED;
1439         else if (page_is_file_cache(target))
1440                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
1441         else
1442                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
1443
1444         /* unused page is not on radix-tree now. */
1445         if (unused)
1446                 __mem_cgroup_uncharge_common(unused, ctype);
1447
1448         pc = lookup_page_cgroup(target);
1449         /*
1450          * __mem_cgroup_commit_charge() check PCG_USED bit of page_cgroup.
1451          * So, double-counting is effectively avoided.
1452          */
1453         __mem_cgroup_commit_charge(mem, pc, ctype);
1454
1455         /*
1456          * Both of oldpage and newpage are still under lock_page().
1457          * Then, we don't have to care about race in radix-tree.
1458          * But we have to be careful that this page is unmapped or not.
1459          *
1460          * There is a case for !page_mapped(). At the start of
1461          * migration, oldpage was mapped. But now, it's zapped.
1462          * But we know *target* page is not freed/reused under us.
1463          * mem_cgroup_uncharge_page() does all necessary checks.
1464          */
1465         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED)
1466                 mem_cgroup_uncharge_page(target);
1467 }
1468
1469 /*
1470  * A call to try to shrink memory usage under specified resource controller.
1471  * This is typically used for page reclaiming for shmem for reducing side
1472  * effect of page allocation from shmem, which is used by some mem_cgroup.
1473  */
1474 int mem_cgroup_shrink_usage(struct page *page,
1475                             struct mm_struct *mm,
1476                             gfp_t gfp_mask)
1477 {
1478         struct mem_cgroup *mem = NULL;
1479         int progress = 0;
1480         int retry = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1481
1482         if (mem_cgroup_disabled())
1483                 return 0;
1484         if (page)
1485                 mem = try_get_mem_cgroup_from_swapcache(page);
1486         if (!mem && mm)
1487                 mem = try_get_mem_cgroup_from_mm(mm);
1488         if (unlikely(!mem))
1489                 return 0;
1490
1491         do {
1492                 progress = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(mem, gfp_mask, true);
1493                 progress += mem_cgroup_check_under_limit(mem);
1494         } while (!progress && --retry);
1495
1496         css_put(&mem->css);
1497         if (!retry)
1498                 return -ENOMEM;
1499         return 0;
1500 }
1501
1502 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
1503
1504 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
1505                                 unsigned long long val)
1506 {
1507
1508         int retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1509         int progress;
1510         u64 memswlimit;
1511         int ret = 0;
1512
1513         while (retry_count) {
1514                 if (signal_pending(current)) {
1515                         ret = -EINTR;
1516                         break;
1517                 }
1518                 /*
1519                  * Rather than hide all in some function, I do this in
1520                  * open coded manner. You see what this really does.
1521                  * We have to guarantee mem->res.limit < mem->memsw.limit.
1522                  */
1523                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
1524                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1525                 if (memswlimit < val) {
1526                         ret = -EINVAL;
1527                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
1528                         break;
1529                 }
1530                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
1531                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
1532
1533                 if (!ret)
1534                         break;
1535
1536                 progress = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
1537                                                            false);
1538                 if (!progress)                  retry_count--;
1539         }
1540
1541         return ret;
1542 }
1543
1544 int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
1545                                 unsigned long long val)
1546 {
1547         int retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1548         u64 memlimit, oldusage, curusage;
1549         int ret;
1550
1551         if (!do_swap_account)
1552                 return -EINVAL;
1553
1554         while (retry_count) {
1555                 if (signal_pending(current)) {
1556                         ret = -EINTR;
1557                         break;
1558                 }
1559                 /*
1560                  * Rather than hide all in some function, I do this in
1561                  * open coded manner. You see what this really does.
1562                  * We have to guarantee mem->res.limit < mem->memsw.limit.
1563                  */
1564                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
1565                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1566                 if (memlimit > val) {
1567                         ret = -EINVAL;
1568                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
1569                         break;
1570                 }
1571                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
1572                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
1573
1574                 if (!ret)
1575                         break;
1576
1577                 oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
1578                 mem_cgroup_hierarchical_reclaim(memcg, GFP_KERNEL, true);
1579                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
1580                 if (curusage >= oldusage)
1581                         retry_count--;
1582         }
1583         return ret;
1584 }
1585
1586 /*
1587  * This routine traverse page_cgroup in given list and drop them all.
1588  * *And* this routine doesn't reclaim page itself, just removes page_cgroup.
1589  */
1590 static int mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *mem,
1591                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
1592 {
1593         struct zone *zone;
1594         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1595         struct page_cgroup *pc, *busy;
1596         unsigned long flags, loop;
1597         struct list_head *list;
1598         int ret = 0;
1599
1600         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
1601         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, node, zid);
1602         list = &mz->lists[lru];
1603
1604         loop = MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
1605         /* give some margin against EBUSY etc...*/
1606         loop += 256;
1607         busy = NULL;
1608         while (loop--) {
1609                 ret = 0;
1610                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
1611                 if (list_empty(list)) {
1612                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
1613                         break;
1614                 }
1615                 pc = list_entry(list->prev, struct page_cgroup, lru);
1616                 if (busy == pc) {
1617                         list_move(&pc->lru, list);
1618                         busy = 0;
1619                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
1620                         continue;
1621                 }
1622                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
1623
1624                 ret = mem_cgroup_move_parent(pc, mem, GFP_KERNEL);
1625                 if (ret == -ENOMEM)
1626                         break;
1627
1628                 if (ret == -EBUSY || ret == -EINVAL) {
1629                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
1630                         busy = pc;
1631                         cond_resched();
1632                 } else
1633                         busy = NULL;
1634         }
1635
1636         if (!ret && !list_empty(list))
1637                 return -EBUSY;
1638         return ret;
1639 }
1640
1641 /*
1642  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
1643  * This enables deleting this mem_cgroup.
1644  */
1645 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *mem, bool free_all)
1646 {
1647         int ret;
1648         int node, zid, shrink;
1649         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1650         struct cgroup *cgrp = mem->css.cgroup;
1651
1652         css_get(&mem->css);
1653
1654         shrink = 0;
1655         /* should free all ? */
1656         if (free_all)
1657                 goto try_to_free;
1658 move_account:
1659         while (mem->res.usage > 0) {
1660                 ret = -EBUSY;
1661                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
1662                         goto out;
1663                 ret = -EINTR;
1664                 if (signal_pending(current))
1665                         goto out;
1666                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
1667                 lru_add_drain_all();
1668                 ret = 0;
1669                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
1670                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1671                                 enum lru_list l;
1672                                 for_each_lru(l) {
1673                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(mem,
1674                                                         node, zid, l);
1675                                         if (ret)
1676                                                 break;
1677                                 }
1678                         }
1679                         if (ret)
1680                                 break;
1681                 }
1682                 /* it seems parent cgroup doesn't have enough mem */
1683                 if (ret == -ENOMEM)
1684                         goto try_to_free;
1685                 cond_resched();
1686         }
1687         ret = 0;
1688 out:
1689         css_put(&mem->css);
1690         return ret;
1691
1692 try_to_free:
1693         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
1694         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
1695                 ret = -EBUSY;
1696                 goto out;
1697         }
1698         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
1699         lru_add_drain_all();
1700         /* try to free all pages in this cgroup */
1701         shrink = 1;
1702         while (nr_retries && mem->res.usage > 0) {
1703                 int progress;
1704
1705                 if (signal_pending(current)) {
1706                         ret = -EINTR;
1707                         goto out;
1708                 }
1709                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem, GFP_KERNEL,
1710                                                 false, get_swappiness(mem));
1711                 if (!progress) {
1712                         nr_retries--;
1713                         /* maybe some writeback is necessary */
1714                         congestion_wait(WRITE, HZ/10);
1715                 }
1716
1717         }
1718         lru_add_drain();
1719         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
1720         if (mem->res.usage)
1721                 goto move_account;
1722         ret = 0;
1723         goto out;
1724 }
1725
1726 int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
1727 {
1728         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
1729 }
1730
1731
1732 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1733 {
1734         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
1735 }
1736
1737 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
1738                                         u64 val)
1739 {
1740         int retval = 0;
1741         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
1742         struct cgroup *parent = cont->parent;
1743         struct mem_cgroup *parent_mem = NULL;
1744
1745         if (parent)
1746                 parent_mem = mem_cgroup_from_cont(parent);
1747
1748         cgroup_lock();
1749         /*
1750          * If parent's use_hiearchy is set, we can't make any modifications
1751          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
1752          * occur, provided the current cgroup has no children.
1753          *
1754          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
1755          * set if there are no children.
1756          */
1757         if ((!parent_mem || !parent_mem->use_hierarchy) &&
1758                                 (val == 1 || val == 0)) {
1759                 if (list_empty(&cont->children))
1760                         mem->use_hierarchy = val;
1761                 else
1762                         retval = -EBUSY;
1763         } else
1764                 retval = -EINVAL;
1765         cgroup_unlock();
1766
1767         return retval;
1768 }
1769
1770 static u64 mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1771 {
1772         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
1773         u64 val = 0;
1774         int type, name;
1775
1776         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
1777         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
1778         switch (type) {
1779         case _MEM:
1780                 val = res_counter_read_u64(&mem->res, name);
1781                 break;
1782         case _MEMSWAP:
1783                 if (do_swap_account)
1784                         val = res_counter_read_u64(&mem->memsw, name);
1785                 break;
1786         default:
1787                 BUG();
1788                 break;
1789         }
1790         return val;
1791 }
1792 /*
1793  * The user of this function is...
1794  * RES_LIMIT.
1795  */
1796 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
1797                             const char *buffer)
1798 {
1799         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
1800         int type, name;
1801         unsigned long long val;
1802         int ret;
1803
1804         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
1805         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
1806         switch (name) {
1807         case RES_LIMIT:
1808                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
1809                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
1810                 if (ret)
1811                         break;
1812                 if (type == _MEM)
1813                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
1814                 else
1815                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
1816                 break;
1817         default:
1818                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
1819                 break;
1820         }
1821         return ret;
1822 }
1823
1824 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
1825                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
1826 {
1827         struct cgroup *cgroup;
1828         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
1829
1830         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1831         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1832         cgroup = memcg->css.cgroup;
1833         if (!memcg->use_hierarchy)
1834                 goto out;
1835
1836         while (cgroup->parent) {
1837                 cgroup = cgroup->parent;
1838                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
1839                 if (!memcg->use_hierarchy)
1840                         break;
1841                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1842                 min_limit = min(min_limit, tmp);
1843                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1844                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
1845         }
1846 out:
1847         *mem_limit = min_limit;
1848         *memsw_limit = min_memsw_limit;
1849         return;
1850 }
1851
1852 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
1853 {
1854         struct mem_cgroup *mem;
1855         int type, name;
1856
1857         mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
1858         type = MEMFILE_TYPE(event);
1859         name = MEMFILE_ATTR(event);
1860         switch (name) {
1861         case RES_MAX_USAGE:
1862                 if (type == _MEM)
1863                         res_counter_reset_max(&mem->res);
1864                 else
1865                         res_counter_reset_max(&mem->memsw);
1866                 break;
1867         case RES_FAILCNT:
1868                 if (type == _MEM)
1869                         res_counter_reset_failcnt(&mem->res);
1870                 else
1871                         res_counter_reset_failcnt(&mem->memsw);
1872                 break;
1873         }
1874         return 0;
1875 }
1876
1877
1878 /* For read statistics */
1879 enum {
1880         MCS_CACHE,
1881         MCS_RSS,
1882         MCS_PGPGIN,
1883         MCS_PGPGOUT,
1884         MCS_INACTIVE_ANON,
1885         MCS_ACTIVE_ANON,
1886         MCS_INACTIVE_FILE,
1887         MCS_ACTIVE_FILE,
1888         MCS_UNEVICTABLE,
1889         NR_MCS_STAT,
1890 };
1891
1892 struct mcs_total_stat {
1893         s64 stat[NR_MCS_STAT];
1894 };
1895
1896 struct {
1897         char *local_name;
1898         char *total_name;
1899 } memcg_stat_strings[NR_MCS_STAT] = {
1900         {"cache", "total_cache"},
1901         {"rss", "total_rss"},
1902         {"pgpgin", "total_pgpgin"},
1903         {"pgpgout", "total_pgpgout"},
1904         {"inactive_anon", "total_inactive_anon"},
1905         {"active_anon", "total_active_anon"},
1906         {"inactive_file", "total_inactive_file"},
1907         {"active_file", "total_active_file"},
1908         {"unevictable", "total_unevictable"}
1909 };
1910
1911
1912 static int mem_cgroup_get_local_stat(struct mem_cgroup *mem, void *data)
1913 {
1914         struct mcs_total_stat *s = data;
1915         s64 val;
1916
1917         /* per cpu stat */
1918         val = mem_cgroup_read_stat(&mem->stat, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
1919         s->stat[MCS_CACHE] += val * PAGE_SIZE;
1920         val = mem_cgroup_read_stat(&mem->stat, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
1921         s->stat[MCS_RSS] += val * PAGE_SIZE;
1922         val = mem_cgroup_read_stat(&mem->stat, MEM_CGROUP_STAT_PGPGIN_COUNT);
1923         s->stat[MCS_PGPGIN] += val;
1924         val = mem_cgroup_read_stat(&mem->stat, MEM_CGROUP_STAT_PGPGOUT_COUNT);
1925         s->stat[MCS_PGPGOUT] += val;
1926
1927         /* per zone stat */
1928         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_INACTIVE_ANON);
1929         s->stat[MCS_INACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
1930         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_ACTIVE_ANON);
1931         s->stat[MCS_ACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
1932         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_INACTIVE_FILE);
1933         s->stat[MCS_INACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
1934         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_ACTIVE_FILE);
1935         s->stat[MCS_ACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
1936         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_UNEVICTABLE);
1937         s->stat[MCS_UNEVICTABLE] += val * PAGE_SIZE;
1938         return 0;
1939 }
1940
1941 static void
1942 mem_cgroup_get_total_stat(struct mem_cgroup *mem, struct mcs_total_stat *s)
1943 {
1944         mem_cgroup_walk_tree(mem, s, mem_cgroup_get_local_stat);
1945 }
1946
1947 static int mem_control_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
1948                                  struct cgroup_map_cb *cb)
1949 {
1950         struct mem_cgroup *mem_cont = mem_cgroup_from_cont(cont);
1951         struct mcs_total_stat mystat;
1952         int i;
1953
1954         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
1955         mem_cgroup_get_local_stat(mem_cont, &mystat);
1956
1957         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++)
1958                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].local_name, mystat.stat[i]);
1959
1960         /* Hierarchical information */
1961         {
1962                 unsigned long long limit, memsw_limit;
1963                 memcg_get_hierarchical_limit(mem_cont, &limit, &memsw_limit);
1964                 cb->fill(cb, "hierarchical_memory_limit", limit);
1965                 if (do_swap_account)
1966                         cb->fill(cb, "hierarchical_memsw_limit", memsw_limit);
1967         }
1968
1969         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
1970         mem_cgroup_get_total_stat(mem_cont, &mystat);
1971         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++)
1972                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].total_name, mystat.stat[i]);
1973
1974
1975 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1976         cb->fill(cb, "inactive_ratio", calc_inactive_ratio(mem_cont, NULL));
1977
1978         {
1979                 int nid, zid;
1980                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1981                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
1982                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
1983
1984                 for_each_online_node(nid)
1985                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
1986                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem_cont, nid, zid);
1987
1988                                 recent_rotated[0] +=
1989                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[0];
1990                                 recent_rotated[1] +=
1991                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[1];
1992                                 recent_scanned[0] +=
1993                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[0];
1994                                 recent_scanned[1] +=
1995                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[1];
1996                         }
1997                 cb->fill(cb, "recent_rotated_anon", recent_rotated[0]);
1998                 cb->fill(cb, "recent_rotated_file", recent_rotated[1]);
1999                 cb->fill(cb, "recent_scanned_anon", recent_scanned[0]);
2000                 cb->fill(cb, "recent_scanned_file", recent_scanned[1]);
2001         }
2002 #endif
2003
2004         return 0;
2005 }
2006
2007 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
2008 {
2009         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
2010
2011         return get_swappiness(memcg);
2012 }
2013
2014 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
2015                                        u64 val)
2016 {
2017         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
2018         struct mem_cgroup *parent;
2019
2020         if (val > 100)
2021                 return -EINVAL;
2022
2023         if (cgrp->parent == NULL)
2024                 return -EINVAL;
2025
2026         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
2027
2028         cgroup_lock();
2029
2030         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
2031         if ((parent->use_hierarchy) ||
2032             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
2033                 cgroup_unlock();
2034                 return -EINVAL;
2035         }
2036
2037         spin_lock(&memcg->reclaim_param_lock);
2038         memcg->swappiness = val;
2039         spin_unlock(&memcg->reclaim_param_lock);
2040
2041         cgroup_unlock();
2042
2043         return 0;
2044 }
2045
2046
2047 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
2048         {
2049                 .name = "usage_in_bytes",
2050                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
2051                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
2052         },
2053         {
2054                 .name = "max_usage_in_bytes",
2055                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
2056                 .trigger = mem_cgroup_reset,
2057                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
2058         },
2059         {
2060                 .name = "limit_in_bytes",
2061                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
2062                 .write_string = mem_cgroup_write,
2063                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
2064         },
2065         {
2066                 .name = "failcnt",
2067                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
2068                 .trigger = mem_cgroup_reset,
2069                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
2070         },
2071         {
2072                 .name = "stat",
2073                 .read_map = mem_control_stat_show,
2074         },
2075         {
2076                 .name = "force_empty",
2077                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
2078         },
2079         {
2080                 .name = "use_hierarchy",
2081                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
2082                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
2083         },
2084         {
2085                 .name = "swappiness",
2086                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
2087                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
2088         },
2089 };
2090
2091 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
2092 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
2093         {
2094                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
2095                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
2096                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
2097         },
2098         {
2099                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
2100                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
2101                 .trigger = mem_cgroup_reset,
2102                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
2103         },
2104         {
2105                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
2106                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
2107                 .write_string = mem_cgroup_write,
2108                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
2109         },
2110         {
2111                 .name = "memsw.failcnt",
2112                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
2113                 .trigger = mem_cgroup_reset,
2114                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
2115         },
2116 };
2117
2118 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
2119 {
2120         if (!do_swap_account)
2121                 return 0;
2122         return cgroup_add_files(cont, ss, memsw_cgroup_files,
2123                                 ARRAY_SIZE(memsw_cgroup_files));
2124 };
2125 #else
2126 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
2127 {
2128         return 0;
2129 }
2130 #endif
2131
2132 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *mem, int node)
2133 {
2134         struct mem_cgroup_per_node *pn;
2135         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
2136         enum lru_list l;
2137         int zone, tmp = node;
2138         /*
2139          * This routine is called against possible nodes.
2140          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
2141          *
2142          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
2143          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
2144          *       function.
2145          */
2146         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
2147                 tmp = -1;
2148         pn = kmalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
2149         if (!pn)
2150                 return 1;
2151
2152         mem->info.nodeinfo[node] = pn;
2153         memset(pn, 0, sizeof(*pn));
2154
2155         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
2156                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
2157                 for_each_lru(l)
2158                         INIT_LIST_HEAD(&mz->lists[l]);
2159         }
2160         return 0;
2161 }
2162
2163 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *mem, int node)
2164 {
2165         kfree(mem->info.nodeinfo[node]);
2166 }
2167
2168 static int mem_cgroup_size(void)
2169 {
2170         int cpustat_size = nr_cpu_ids * sizeof(struct mem_cgroup_stat_cpu);
2171         return sizeof(struct mem_cgroup) + cpustat_size;
2172 }
2173
2174 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
2175 {
2176         struct mem_cgroup *mem;
2177         int size = mem_cgroup_size();
2178
2179         if (size < PAGE_SIZE)
2180                 mem = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
2181         else
2182                 mem = vmalloc(size);
2183
2184         if (mem)
2185                 memset(mem, 0, size);
2186         return mem;
2187 }
2188
2189 /*
2190  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
2191  * (scanning all at force_empty is too costly...)
2192  *
2193  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
2194  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
2195  * it goes down to 0.
2196  *
2197  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
2198  */
2199
2200 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *mem)
2201 {
2202         int node;
2203
2204         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &mem->css);
2205
2206         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE)
2207                 free_mem_cgroup_per_zone_info(mem, node);
2208
2209         if (mem_cgroup_size() < PAGE_SIZE)
2210                 kfree(mem);
2211         else
2212                 vfree(mem);
2213 }
2214
2215 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *mem)
2216 {
2217         atomic_inc(&mem->refcnt);
2218 }
2219
2220 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem)
2221 {
2222         if (atomic_dec_and_test(&mem->refcnt)) {
2223                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(mem);
2224                 __mem_cgroup_free(mem);
2225                 if (parent)
2226                         mem_cgroup_put(parent);
2227         }
2228 }
2229
2230 /*
2231  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
2232  */
2233 static struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *mem)
2234 {
2235         if (!mem->res.parent)
2236                 return NULL;
2237         return mem_cgroup_from_res_counter(mem->res.parent, res);
2238 }
2239
2240 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
2241 static void __init enable_swap_cgroup(void)
2242 {
2243         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
2244                 do_swap_account = 1;
2245 }
2246 #else
2247 static void __init enable_swap_cgroup(void)
2248 {
2249 }
2250 #endif
2251
2252 static struct cgroup_subsys_state * __ref
2253 mem_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
2254 {
2255         struct mem_cgroup *mem, *parent;
2256         long error = -ENOMEM;
2257         int node;
2258
2259         mem = mem_cgroup_alloc();
2260         if (!mem)
2261                 return ERR_PTR(error);
2262
2263         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE)
2264                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(mem, node))
2265                         goto free_out;
2266         /* root ? */
2267         if (cont->parent == NULL) {
2268                 enable_swap_cgroup();
2269                 parent = NULL;
2270         } else {
2271                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
2272                 mem->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
2273         }
2274
2275         if (parent && parent->use_hierarchy) {
2276                 res_counter_init(&mem->res, &parent->res);
2277                 res_counter_init(&mem->memsw, &parent->memsw);
2278                 /*
2279                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
2280                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
2281                  * This refcnt will be decremented when freeing this
2282                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
2283                  */
2284                 mem_cgroup_get(parent);
2285         } else {
2286                 res_counter_init(&mem->res, NULL);
2287                 res_counter_init(&mem->memsw, NULL);
2288         }
2289         mem->last_scanned_child = 0;
2290         spin_lock_init(&mem->reclaim_param_lock);
2291
2292         if (parent)
2293                 mem->swappiness = get_swappiness(parent);
2294         atomic_set(&mem->refcnt, 1);
2295         return &mem->css;
2296 free_out:
2297         __mem_cgroup_free(mem);
2298         return ERR_PTR(error);
2299 }
2300
2301 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
2302                                         struct cgroup *cont)
2303 {
2304         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
2305
2306         return mem_cgroup_force_empty(mem, false);
2307 }
2308
2309 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
2310                                 struct cgroup *cont)
2311 {
2312         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
2313
2314         mem_cgroup_put(mem);
2315 }
2316
2317 static int mem_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss,
2318                                 struct cgroup *cont)
2319 {
2320         int ret;
2321
2322         ret = cgroup_add_files(cont, ss, mem_cgroup_files,
2323                                 ARRAY_SIZE(mem_cgroup_files));
2324
2325         if (!ret)
2326                 ret = register_memsw_files(cont, ss);
2327         return ret;
2328 }
2329
2330 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys *ss,
2331                                 struct cgroup *cont,
2332                                 struct cgroup *old_cont,
2333                                 struct task_struct *p)
2334 {
2335         mutex_lock(&memcg_tasklist);
2336         /*
2337          * FIXME: It's better to move charges of this process from old
2338          * memcg to new memcg. But it's just on TODO-List now.
2339          */
2340         mutex_unlock(&memcg_tasklist);
2341 }
2342
2343 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
2344         .name = "memory",
2345         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
2346         .create = mem_cgroup_create,
2347         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
2348         .destroy = mem_cgroup_destroy,
2349         .populate = mem_cgroup_populate,
2350         .attach = mem_cgroup_move_task,
2351         .early_init = 0,
2352         .use_id = 1,
2353 };
2354
2355 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
2356
2357 static int __init disable_swap_account(char *s)
2358 {
2359         really_do_swap_account = 0;
2360         return 1;
2361 }
2362 __setup("noswapaccount", disable_swap_account);
2363 #endif