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