drivers: dma-contiguous: refactor dma_alloc_from_contiguous()
[linux-3.10.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  */
23
24 #include <linux/res_counter.h>
25 #include <linux/memcontrol.h>
26 #include <linux/cgroup.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/hugetlb.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/page-flags.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/bit_spinlock.h>
34 #include <linux/rcupdate.h>
35 #include <linux/limits.h>
36 #include <linux/export.h>
37 #include <linux/mutex.h>
38 #include <linux/rbtree.h>
39 #include <linux/slab.h>
40 #include <linux/swap.h>
41 #include <linux/swapops.h>
42 #include <linux/spinlock.h>
43 #include <linux/eventfd.h>
44 #include <linux/sort.h>
45 #include <linux/fs.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/mm_inline.h>
49 #include <linux/page_cgroup.h>
50 #include <linux/cpu.h>
51 #include <linux/oom.h>
52 #include "internal.h"
53 #include <net/sock.h>
54 #include <net/tcp_memcontrol.h>
55
56 #include <asm/uaccess.h>
57
58 #include <trace/events/vmscan.h>
59
60 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
61 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
62 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
63
64 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
65 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
66 int do_swap_account __read_mostly;
67
68 /* for remember boot option*/
69 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
70 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
71 #else
72 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
73 #endif
74
75 #else
76 #define do_swap_account         0
77 #endif
78
79
80 /*
81  * Statistics for memory cgroup.
82  */
83 enum mem_cgroup_stat_index {
84         /*
85          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
86          */
87         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
88         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
89         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
90         MEM_CGROUP_STAT_SWAP, /* # of pages, swapped out */
91         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
92 };
93
94 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
95         "cache",
96         "rss",
97         "mapped_file",
98         "swap",
99 };
100
101 enum mem_cgroup_events_index {
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
106         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
107 };
108
109 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
110         "pgpgin",
111         "pgpgout",
112         "pgfault",
113         "pgmajfault",
114 };
115
116 /*
117  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
118  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
119  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
120  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
121  */
122 enum mem_cgroup_events_target {
123         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
124         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
125         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
126         MEM_CGROUP_NTARGETS,
127 };
128 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
129 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
130 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
131
132 struct mem_cgroup_stat_cpu {
133         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
134         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
135         unsigned long nr_page_events;
136         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
137 };
138
139 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
140         /* css_id of the last scanned hierarchy member */
141         int position;
142         /* scan generation, increased every round-trip */
143         unsigned int generation;
144 };
145
146 /*
147  * per-zone information in memory controller.
148  */
149 struct mem_cgroup_per_zone {
150         struct lruvec           lruvec;
151         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
152
153         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
154
155         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
156         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
157                                                 /* the soft limit is exceeded*/
158         bool                    on_tree;
159         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
160                                                 /* use container_of        */
161 };
162
163 struct mem_cgroup_per_node {
164         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
165 };
166
167 struct mem_cgroup_lru_info {
168         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
169 };
170
171 /*
172  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
173  * their hierarchy representation
174  */
175
176 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
177         struct rb_root rb_root;
178         spinlock_t lock;
179 };
180
181 struct mem_cgroup_tree_per_node {
182         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
183 };
184
185 struct mem_cgroup_tree {
186         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
187 };
188
189 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
190
191 struct mem_cgroup_threshold {
192         struct eventfd_ctx *eventfd;
193         u64 threshold;
194 };
195
196 /* For threshold */
197 struct mem_cgroup_threshold_ary {
198         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
199         int current_threshold;
200         /* Size of entries[] */
201         unsigned int size;
202         /* Array of thresholds */
203         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
204 };
205
206 struct mem_cgroup_thresholds {
207         /* Primary thresholds array */
208         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
209         /*
210          * Spare threshold array.
211          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
212          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
213          */
214         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
215 };
216
217 /* for OOM */
218 struct mem_cgroup_eventfd_list {
219         struct list_head list;
220         struct eventfd_ctx *eventfd;
221 };
222
223 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
224 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
225
226 /*
227  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
228  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
229  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
230  * to help the administrator determine what knobs to tune.
231  *
232  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
233  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
234  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
235  * a feature that will be implemented much later in the future.
236  */
237 struct mem_cgroup {
238         struct cgroup_subsys_state css;
239         /*
240          * the counter to account for memory usage
241          */
242         struct res_counter res;
243
244         union {
245                 /*
246                  * the counter to account for mem+swap usage.
247                  */
248                 struct res_counter memsw;
249
250                 /*
251                  * rcu_freeing is used only when freeing struct mem_cgroup,
252                  * so put it into a union to avoid wasting more memory.
253                  * It must be disjoint from the css field.  It could be
254                  * in a union with the res field, but res plays a much
255                  * larger part in mem_cgroup life than memsw, and might
256                  * be of interest, even at time of free, when debugging.
257                  * So share rcu_head with the less interesting memsw.
258                  */
259                 struct rcu_head rcu_freeing;
260                 /*
261                  * We also need some space for a worker in deferred freeing.
262                  * By the time we call it, rcu_freeing is no longer in use.
263                  */
264                 struct work_struct work_freeing;
265         };
266
267         /*
268          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
269          * per zone LRU lists.
270          */
271         struct mem_cgroup_lru_info info;
272         int last_scanned_node;
273 #if MAX_NUMNODES > 1
274         nodemask_t      scan_nodes;
275         atomic_t        numainfo_events;
276         atomic_t        numainfo_updating;
277 #endif
278         /*
279          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
280          */
281         bool use_hierarchy;
282
283         bool            oom_lock;
284         atomic_t        under_oom;
285
286         atomic_t        refcnt;
287
288         int     swappiness;
289         /* OOM-Killer disable */
290         int             oom_kill_disable;
291
292         /* set when res.limit == memsw.limit */
293         bool            memsw_is_minimum;
294
295         /* protect arrays of thresholds */
296         struct mutex thresholds_lock;
297
298         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
299         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
300
301         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
302         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
303
304         /* For oom notifier event fd */
305         struct list_head oom_notify;
306
307         /*
308          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
309          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
310          */
311         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
312         /*
313          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
314          */
315         atomic_t        moving_account;
316         /* taken only while moving_account > 0 */
317         spinlock_t      move_lock;
318         /*
319          * percpu counter.
320          */
321         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
322         /*
323          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
324          * See mem_cgroup_read_stat().
325          */
326         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
327         spinlock_t pcp_counter_lock;
328
329 #ifdef CONFIG_INET
330         struct tcp_memcontrol tcp_mem;
331 #endif
332 };
333
334 /* Stuffs for move charges at task migration. */
335 /*
336  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
337  * left-shifted bitmap of these types.
338  */
339 enum move_type {
340         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
341         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
342         NR_MOVE_TYPE,
343 };
344
345 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
346 static struct move_charge_struct {
347         spinlock_t        lock; /* for from, to */
348         struct mem_cgroup *from;
349         struct mem_cgroup *to;
350         unsigned long precharge;
351         unsigned long moved_charge;
352         unsigned long moved_swap;
353         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
354         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
355 } mc = {
356         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
357         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
358 };
359
360 static bool move_anon(void)
361 {
362         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
363                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
364 }
365
366 static bool move_file(void)
367 {
368         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
369                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
370 }
371
372 /*
373  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
374  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
375  */
376 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
377 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
378
379 enum charge_type {
380         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
381         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
382         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
383         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
384         NR_CHARGE_TYPE,
385 };
386
387 /* for encoding cft->private value on file */
388 #define _MEM                    (0)
389 #define _MEMSWAP                (1)
390 #define _OOM_TYPE               (2)
391 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
392 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
393 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
394 /* Used for OOM nofiier */
395 #define OOM_CONTROL             (0)
396
397 /*
398  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
399  */
400 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
401 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
402 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
403 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
404
405 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg);
406 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg);
407
408 static inline
409 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
410 {
411         return container_of(s, struct mem_cgroup, css);
412 }
413
414 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
415 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
416 #include <net/sock.h>
417 #include <net/ip.h>
418
419 static bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg);
420 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
421 {
422         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
423                 struct mem_cgroup *memcg;
424                 struct cg_proto *cg_proto;
425
426                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
427
428                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
429                  * filled. It won't however, necessarily happen from
430                  * process context. So the test for root memcg given
431                  * the current task's memcg won't help us in this case.
432                  *
433                  * Respecting the original socket's memcg is a better
434                  * decision in this case.
435                  */
436                 if (sk->sk_cgrp) {
437                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
438                         mem_cgroup_get(sk->sk_cgrp->memcg);
439                         return;
440                 }
441
442                 rcu_read_lock();
443                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
444                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
445                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) && memcg_proto_active(cg_proto)) {
446                         mem_cgroup_get(memcg);
447                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
448                 }
449                 rcu_read_unlock();
450         }
451 }
452 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
453
454 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
455 {
456         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
457                 struct mem_cgroup *memcg;
458                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
459                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
460                 mem_cgroup_put(memcg);
461         }
462 }
463
464 #ifdef CONFIG_INET
465 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
466 {
467         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
468                 return NULL;
469
470         return &memcg->tcp_mem.cg_proto;
471 }
472 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
473 #endif /* CONFIG_INET */
474 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
475
476 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
477 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
478 {
479         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem.cg_proto))
480                 return;
481         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
482 }
483 #else
484 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
485 {
486 }
487 #endif
488
489 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
490
491 static struct mem_cgroup_per_zone *
492 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
493 {
494         return &memcg->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
495 }
496
497 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
498 {
499         return &memcg->css;
500 }
501
502 static struct mem_cgroup_per_zone *
503 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
504 {
505         int nid = page_to_nid(page);
506         int zid = page_zonenum(page);
507
508         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
509 }
510
511 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
512 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
513 {
514         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
515 }
516
517 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
518 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
519 {
520         int nid = page_to_nid(page);
521         int zid = page_zonenum(page);
522
523         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
524 }
525
526 static void
527 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
528                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
529                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
530                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
531 {
532         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
533         struct rb_node *parent = NULL;
534         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
535
536         if (mz->on_tree)
537                 return;
538
539         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
540         if (!mz->usage_in_excess)
541                 return;
542         while (*p) {
543                 parent = *p;
544                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
545                                         tree_node);
546                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
547                         p = &(*p)->rb_left;
548                 /*
549                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
550                  * limit by the same amount
551                  */
552                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
553                         p = &(*p)->rb_right;
554         }
555         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
556         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
557         mz->on_tree = true;
558 }
559
560 static void
561 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
562                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
563                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
564 {
565         if (!mz->on_tree)
566                 return;
567         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
568         mz->on_tree = false;
569 }
570
571 static void
572 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
573                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
574                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
575 {
576         spin_lock(&mctz->lock);
577         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
578         spin_unlock(&mctz->lock);
579 }
580
581
582 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
583 {
584         unsigned long long excess;
585         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
586         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
587         int nid = page_to_nid(page);
588         int zid = page_zonenum(page);
589         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
590
591         /*
592          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
593          * because their event counter is not touched.
594          */
595         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
596                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
597                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
598                 /*
599                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
600                  * mem is over its softlimit.
601                  */
602                 if (excess || mz->on_tree) {
603                         spin_lock(&mctz->lock);
604                         /* if on-tree, remove it */
605                         if (mz->on_tree)
606                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
607                         /*
608                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
609                          * If excess is 0, no tree ops.
610                          */
611                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
612                         spin_unlock(&mctz->lock);
613                 }
614         }
615 }
616
617 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
618 {
619         int node, zone;
620         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
621         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
622
623         for_each_node(node) {
624                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
625                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
626                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
627                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
628                 }
629         }
630 }
631
632 static struct mem_cgroup_per_zone *
633 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
634 {
635         struct rb_node *rightmost = NULL;
636         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
637
638 retry:
639         mz = NULL;
640         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
641         if (!rightmost)
642                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
643
644         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
645         /*
646          * Remove the node now but someone else can add it back,
647          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
648          * position in the tree.
649          */
650         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
651         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
652                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
653                 goto retry;
654 done:
655         return mz;
656 }
657
658 static struct mem_cgroup_per_zone *
659 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
660 {
661         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
662
663         spin_lock(&mctz->lock);
664         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
665         spin_unlock(&mctz->lock);
666         return mz;
667 }
668
669 /*
670  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
671  *
672  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
673  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
674  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
675  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
676  *
677  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
678  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
679  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
680  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
681  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
682  *
683  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
684  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
685  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
686  * implemented.
687  */
688 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
689                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
690 {
691         long val = 0;
692         int cpu;
693
694         get_online_cpus();
695         for_each_online_cpu(cpu)
696                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
697 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
698         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
699         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
700         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
701 #endif
702         put_online_cpus();
703         return val;
704 }
705
706 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
707                                          bool charge)
708 {
709         int val = (charge) ? 1 : -1;
710         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
711 }
712
713 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
714                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
715 {
716         unsigned long val = 0;
717         int cpu;
718
719         for_each_online_cpu(cpu)
720                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
721 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
722         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
723         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
724         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
725 #endif
726         return val;
727 }
728
729 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
730                                          bool anon, int nr_pages)
731 {
732         preempt_disable();
733
734         /*
735          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
736          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
737          */
738         if (anon)
739                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
740                                 nr_pages);
741         else
742                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
743                                 nr_pages);
744
745         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
746         if (nr_pages > 0)
747                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
748         else {
749                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
750                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
751         }
752
753         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
754
755         preempt_enable();
756 }
757
758 unsigned long
759 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
760 {
761         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
762
763         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
764         return mz->lru_size[lru];
765 }
766
767 static unsigned long
768 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
769                         unsigned int lru_mask)
770 {
771         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
772         enum lru_list lru;
773         unsigned long ret = 0;
774
775         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
776
777         for_each_lru(lru) {
778                 if (BIT(lru) & lru_mask)
779                         ret += mz->lru_size[lru];
780         }
781         return ret;
782 }
783
784 static unsigned long
785 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
786                         int nid, unsigned int lru_mask)
787 {
788         u64 total = 0;
789         int zid;
790
791         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
792                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
793                                                 nid, zid, lru_mask);
794
795         return total;
796 }
797
798 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
799                         unsigned int lru_mask)
800 {
801         int nid;
802         u64 total = 0;
803
804         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
805                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
806         return total;
807 }
808
809 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
810                                        enum mem_cgroup_events_target target)
811 {
812         unsigned long val, next;
813
814         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
815         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
816         /* from time_after() in jiffies.h */
817         if ((long)next - (long)val < 0) {
818                 switch (target) {
819                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
820                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
821                         break;
822                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
823                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
824                         break;
825                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
826                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
827                         break;
828                 default:
829                         break;
830                 }
831                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
832                 return true;
833         }
834         return false;
835 }
836
837 /*
838  * Check events in order.
839  *
840  */
841 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
842 {
843         preempt_disable();
844         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
845         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
846                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
847                 bool do_softlimit;
848                 bool do_numainfo __maybe_unused;
849
850                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
851                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
852 #if MAX_NUMNODES > 1
853                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
854                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
855 #endif
856                 preempt_enable();
857
858                 mem_cgroup_threshold(memcg);
859                 if (unlikely(do_softlimit))
860                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
861 #if MAX_NUMNODES > 1
862                 if (unlikely(do_numainfo))
863                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
864 #endif
865         } else
866                 preempt_enable();
867 }
868
869 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
870 {
871         return mem_cgroup_from_css(
872                 cgroup_subsys_state(cont, mem_cgroup_subsys_id));
873 }
874
875 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
876 {
877         /*
878          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
879          * if it races with swapoff, page migration, etc.
880          * So this can be called with p == NULL.
881          */
882         if (unlikely(!p))
883                 return NULL;
884
885         return mem_cgroup_from_css(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id));
886 }
887
888 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
889 {
890         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
891
892         if (!mm)
893                 return NULL;
894         /*
895          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
896          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
897          * pessimistic (rather than adding locks here).
898          */
899         rcu_read_lock();
900         do {
901                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
902                 if (unlikely(!memcg))
903                         break;
904         } while (!css_tryget(&memcg->css));
905         rcu_read_unlock();
906         return memcg;
907 }
908
909 /**
910  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
911  * @root: hierarchy root
912  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
913  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
914  *
915  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
916  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
917  *
918  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
919  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
920  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
921  *
922  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
923  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
924  * reclaimers operating on the same zone and priority.
925  */
926 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
927                                    struct mem_cgroup *prev,
928                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
929 {
930         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
931         int id = 0;
932
933         if (mem_cgroup_disabled())
934                 return NULL;
935
936         if (!root)
937                 root = root_mem_cgroup;
938
939         if (prev && !reclaim)
940                 id = css_id(&prev->css);
941
942         if (prev && prev != root)
943                 css_put(&prev->css);
944
945         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
946                 if (prev)
947                         return NULL;
948                 return root;
949         }
950
951         while (!memcg) {
952                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
953                 struct cgroup_subsys_state *css;
954
955                 if (reclaim) {
956                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
957                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
958                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
959
960                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
961                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
962                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
963                                 return NULL;
964                         id = iter->position;
965                 }
966
967                 rcu_read_lock();
968                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, id + 1, &root->css, &id);
969                 if (css) {
970                         if (css == &root->css || css_tryget(css))
971                                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
972                 } else
973                         id = 0;
974                 rcu_read_unlock();
975
976                 if (reclaim) {
977                         iter->position = id;
978                         if (!css)
979                                 iter->generation++;
980                         else if (!prev && memcg)
981                                 reclaim->generation = iter->generation;
982                 }
983
984                 if (prev && !css)
985                         return NULL;
986         }
987         return memcg;
988 }
989
990 /**
991  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
992  * @root: hierarchy root
993  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
994  */
995 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
996                            struct mem_cgroup *prev)
997 {
998         if (!root)
999                 root = root_mem_cgroup;
1000         if (prev && prev != root)
1001                 css_put(&prev->css);
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1006  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1007  * be used for reference counting.
1008  */
1009 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1010         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1011              iter != NULL;                              \
1012              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1013
1014 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1015         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1016              iter != NULL;                              \
1017              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1018
1019 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
1020 {
1021         return (memcg == root_mem_cgroup);
1022 }
1023
1024 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1025 {
1026         struct mem_cgroup *memcg;
1027
1028         if (!mm)
1029                 return;
1030
1031         rcu_read_lock();
1032         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1033         if (unlikely(!memcg))
1034                 goto out;
1035
1036         switch (idx) {
1037         case PGFAULT:
1038                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1039                 break;
1040         case PGMAJFAULT:
1041                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1042                 break;
1043         default:
1044                 BUG();
1045         }
1046 out:
1047         rcu_read_unlock();
1048 }
1049 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
1050
1051 /**
1052  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1053  * @zone: zone of the wanted lruvec
1054  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1055  *
1056  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1057  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1058  * is disabled.
1059  */
1060 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1061                                       struct mem_cgroup *memcg)
1062 {
1063         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1064
1065         if (mem_cgroup_disabled())
1066                 return &zone->lruvec;
1067
1068         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1069         return &mz->lruvec;
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1074  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1075  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1076  *
1077  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1078  * 1. charge
1079  * 2. moving account
1080  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1081  * It is added to LRU before charge.
1082  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1083  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1084  */
1085
1086 /**
1087  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1088  * @page: the page
1089  * @zone: zone of the page
1090  */
1091 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1092 {
1093         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1094         struct mem_cgroup *memcg;
1095         struct page_cgroup *pc;
1096
1097         if (mem_cgroup_disabled())
1098                 return &zone->lruvec;
1099
1100         pc = lookup_page_cgroup(page);
1101         memcg = pc->mem_cgroup;
1102
1103         /*
1104          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1105          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1106          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1107          *
1108          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1109          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1110          * of pc->mem_cgroup safe.
1111          */
1112         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1113                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1114
1115         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1116         return &mz->lruvec;
1117 }
1118
1119 /**
1120  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1121  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1122  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1123  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1124  *
1125  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1126  * lru list.
1127  */
1128 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1129                                 int nr_pages)
1130 {
1131         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1132         unsigned long *lru_size;
1133
1134         if (mem_cgroup_disabled())
1135                 return;
1136
1137         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1138         lru_size = mz->lru_size + lru;
1139         *lru_size += nr_pages;
1140         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1141 }
1142
1143 /*
1144  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1145  * hierarchy subtree
1146  */
1147 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1148                                   struct mem_cgroup *memcg)
1149 {
1150         if (root_memcg == memcg)
1151                 return true;
1152         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1153                 return false;
1154         return css_is_ancestor(&memcg->css, &root_memcg->css);
1155 }
1156
1157 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1158                                        struct mem_cgroup *memcg)
1159 {
1160         bool ret;
1161
1162         rcu_read_lock();
1163         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1164         rcu_read_unlock();
1165         return ret;
1166 }
1167
1168 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *memcg)
1169 {
1170         int ret;
1171         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1172         struct task_struct *p;
1173
1174         p = find_lock_task_mm(task);
1175         if (p) {
1176                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1177                 task_unlock(p);
1178         } else {
1179                 /*
1180                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1181                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1182                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1183                  */
1184                 task_lock(task);
1185                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1186                 if (curr)
1187                         css_get(&curr->css);
1188                 task_unlock(task);
1189         }
1190         if (!curr)
1191                 return 0;
1192         /*
1193          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1194          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1195          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1196          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1197          */
1198         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1199         css_put(&curr->css);
1200         return ret;
1201 }
1202
1203 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1204 {
1205         unsigned long inactive_ratio;
1206         unsigned long inactive;
1207         unsigned long active;
1208         unsigned long gb;
1209
1210         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1211         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1212
1213         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1214         if (gb)
1215                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1216         else
1217                 inactive_ratio = 1;
1218
1219         return inactive * inactive_ratio < active;
1220 }
1221
1222 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct lruvec *lruvec)
1223 {
1224         unsigned long active;
1225         unsigned long inactive;
1226
1227         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
1228         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE);
1229
1230         return (active > inactive);
1231 }
1232
1233 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1234         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1235
1236 /**
1237  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1238  * @memcg: the memory cgroup
1239  *
1240  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1241  * pages.
1242  */
1243 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1244 {
1245         unsigned long long margin;
1246
1247         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1248         if (do_swap_account)
1249                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1250         return margin >> PAGE_SHIFT;
1251 }
1252
1253 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1254 {
1255         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1256
1257         /* root ? */
1258         if (cgrp->parent == NULL)
1259                 return vm_swappiness;
1260
1261         return memcg->swappiness;
1262 }
1263
1264 /*
1265  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1266  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1267  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1268  * rcu_read_lock(), like this:
1269  *
1270  *         CPU-A                                    CPU-B
1271  *                                              rcu_read_lock()
1272  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1273  *                                                   take heavy locks.
1274  *         synchronize_rcu()                    update something.
1275  *                                              rcu_read_unlock()
1276  *         start move here.
1277  */
1278
1279 /* for quick checking without looking up memcg */
1280 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1281
1282 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1283 {
1284         atomic_inc(&memcg_moving);
1285         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1286         synchronize_rcu();
1287 }
1288
1289 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1290 {
1291         /*
1292          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1293          * We check NULL in callee rather than caller.
1294          */
1295         if (memcg) {
1296                 atomic_dec(&memcg_moving);
1297                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1298         }
1299 }
1300
1301 /*
1302  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1303  *
1304  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1305  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1306  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1307  *
1308  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1309  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1310  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1311  */
1312
1313 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1314 {
1315         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1316         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1317 }
1318
1319 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1320 {
1321         struct mem_cgroup *from;
1322         struct mem_cgroup *to;
1323         bool ret = false;
1324         /*
1325          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1326          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1327          */
1328         spin_lock(&mc.lock);
1329         from = mc.from;
1330         to = mc.to;
1331         if (!from)
1332                 goto unlock;
1333
1334         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1335                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1336 unlock:
1337         spin_unlock(&mc.lock);
1338         return ret;
1339 }
1340
1341 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1342 {
1343         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1344                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1345                         DEFINE_WAIT(wait);
1346                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1347                         /* moving charge context might have finished. */
1348                         if (mc.moving_task)
1349                                 schedule();
1350                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1351                         return true;
1352                 }
1353         }
1354         return false;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Take this lock when
1359  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1360  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1361  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1362  */
1363 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1364                                   unsigned long *flags)
1365 {
1366         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1367 }
1368
1369 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1370                                 unsigned long *flags)
1371 {
1372         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1373 }
1374
1375 /**
1376  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1377  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1378  * @p: Task that is going to be killed
1379  *
1380  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1381  * enabled
1382  */
1383 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1384 {
1385         struct cgroup *task_cgrp;
1386         struct cgroup *mem_cgrp;
1387         /*
1388          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1389          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1390          * If this assumption is broken, revisit this code.
1391          */
1392         static char memcg_name[PATH_MAX];
1393         int ret;
1394
1395         if (!memcg || !p)
1396                 return;
1397
1398         rcu_read_lock();
1399
1400         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1401         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1402
1403         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1404         if (ret < 0) {
1405                 /*
1406                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1407                  * But we'll still print out the usage information
1408                  */
1409                 rcu_read_unlock();
1410                 goto done;
1411         }
1412         rcu_read_unlock();
1413
1414         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1415
1416         rcu_read_lock();
1417         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1418         if (ret < 0) {
1419                 rcu_read_unlock();
1420                 goto done;
1421         }
1422         rcu_read_unlock();
1423
1424         /*
1425          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1426          */
1427         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1428 done:
1429
1430         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1431                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1432                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1433                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1434         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1435                 "failcnt %llu\n",
1436                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1437                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1438                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1439 }
1440
1441 /*
1442  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1443  * 1(self count) if no children.
1444  */
1445 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1446 {
1447         int num = 0;
1448         struct mem_cgroup *iter;
1449
1450         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1451                 num++;
1452         return num;
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1457  */
1458 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1459 {
1460         u64 limit;
1461         u64 memsw;
1462
1463         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1464         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1465
1466         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1467         /*
1468          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1469          * to this memcg, return that limit.
1470          */
1471         return min(limit, memsw);
1472 }
1473
1474 void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1475                               int order)
1476 {
1477         struct mem_cgroup *iter;
1478         unsigned long chosen_points = 0;
1479         unsigned long totalpages;
1480         unsigned int points = 0;
1481         struct task_struct *chosen = NULL;
1482
1483         /*
1484          * If current has a pending SIGKILL, then automatically select it.  The
1485          * goal is to allow it to allocate so that it may quickly exit and free
1486          * its memory.
1487          */
1488         if (fatal_signal_pending(current)) {
1489                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1490                 return;
1491         }
1492
1493         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1494         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1495         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1496                 struct cgroup *cgroup = iter->css.cgroup;
1497                 struct cgroup_iter it;
1498                 struct task_struct *task;
1499
1500                 cgroup_iter_start(cgroup, &it);
1501                 while ((task = cgroup_iter_next(cgroup, &it))) {
1502                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1503                                                         false)) {
1504                         case OOM_SCAN_SELECT:
1505                                 if (chosen)
1506                                         put_task_struct(chosen);
1507                                 chosen = task;
1508                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1509                                 get_task_struct(chosen);
1510                                 /* fall through */
1511                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1512                                 continue;
1513                         case OOM_SCAN_ABORT:
1514                                 cgroup_iter_end(cgroup, &it);
1515                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1516                                 if (chosen)
1517                                         put_task_struct(chosen);
1518                                 return;
1519                         case OOM_SCAN_OK:
1520                                 break;
1521                         };
1522                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1523                         if (points > chosen_points) {
1524                                 if (chosen)
1525                                         put_task_struct(chosen);
1526                                 chosen = task;
1527                                 chosen_points = points;
1528                                 get_task_struct(chosen);
1529                         }
1530                 }
1531                 cgroup_iter_end(cgroup, &it);
1532         }
1533
1534         if (!chosen)
1535                 return;
1536         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1537         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1538                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1539 }
1540
1541 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1542                                         gfp_t gfp_mask,
1543                                         unsigned long flags)
1544 {
1545         unsigned long total = 0;
1546         bool noswap = false;
1547         int loop;
1548
1549         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1550                 noswap = true;
1551         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1552                 noswap = true;
1553
1554         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1555                 if (loop)
1556                         drain_all_stock_async(memcg);
1557                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1558                 /*
1559                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1560                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1561                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1562                  */
1563                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1564                         break;
1565                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1566                         break;
1567                 /*
1568                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1569                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1570                  */
1571                 if (loop && !total)
1572                         break;
1573         }
1574         return total;
1575 }
1576
1577 /**
1578  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1579  * @memcg: the target memcg
1580  * @nid: the node ID to be checked.
1581  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1582  *
1583  * This function returns whether the specified memcg contains any
1584  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1585  * pages in the node.
1586  */
1587 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1588                 int nid, bool noswap)
1589 {
1590         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1591                 return true;
1592         if (noswap || !total_swap_pages)
1593                 return false;
1594         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1595                 return true;
1596         return false;
1597
1598 }
1599 #if MAX_NUMNODES > 1
1600
1601 /*
1602  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1603  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1604  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1605  *
1606  */
1607 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1608 {
1609         int nid;
1610         /*
1611          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1612          * pagein/pageout changes since the last update.
1613          */
1614         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1615                 return;
1616         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1617                 return;
1618
1619         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1620         memcg->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1621
1622         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1623
1624                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1625                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1626         }
1627
1628         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1629         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1634  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1635  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1636  *
1637  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1638  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1639  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1640  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1641  *
1642  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1643  */
1644 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1645 {
1646         int node;
1647
1648         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1649         node = memcg->last_scanned_node;
1650
1651         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1652         if (node == MAX_NUMNODES)
1653                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1654         /*
1655          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1656          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1657          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1658          * we use curret node.
1659          */
1660         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1661                 node = numa_node_id();
1662
1663         memcg->last_scanned_node = node;
1664         return node;
1665 }
1666
1667 /*
1668  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1669  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1670  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1671  * enough new information. We need to do double check.
1672  */
1673 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1674 {
1675         int nid;
1676
1677         /*
1678          * quick check...making use of scan_node.
1679          * We can skip unused nodes.
1680          */
1681         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1682                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1683                      nid < MAX_NUMNODES;
1684                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1685
1686                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1687                                 return true;
1688                 }
1689         }
1690         /*
1691          * Check rest of nodes.
1692          */
1693         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1694                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1695                         continue;
1696                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1697                         return true;
1698         }
1699         return false;
1700 }
1701
1702 #else
1703 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1704 {
1705         return 0;
1706 }
1707
1708 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1709 {
1710         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1711 }
1712 #endif
1713
1714 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1715                                    struct zone *zone,
1716                                    gfp_t gfp_mask,
1717                                    unsigned long *total_scanned)
1718 {
1719         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1720         int total = 0;
1721         int loop = 0;
1722         unsigned long excess;
1723         unsigned long nr_scanned;
1724         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1725                 .zone = zone,
1726                 .priority = 0,
1727         };
1728
1729         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
1730
1731         while (1) {
1732                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1733                 if (!victim) {
1734                         loop++;
1735                         if (loop >= 2) {
1736                                 /*
1737                                  * If we have not been able to reclaim
1738                                  * anything, it might because there are
1739                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1740                                  */
1741                                 if (!total)
1742                                         break;
1743                                 /*
1744                                  * We want to do more targeted reclaim.
1745                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1746                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1747                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1748                                  */
1749                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1750                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1751                                         break;
1752                         }
1753                         continue;
1754                 }
1755                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
1756                         continue;
1757                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1758                                                      zone, &nr_scanned);
1759                 *total_scanned += nr_scanned;
1760                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
1761                         break;
1762         }
1763         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1764         return total;
1765 }
1766
1767 /*
1768  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1769  * If someone is running, return false.
1770  * Has to be called with memcg_oom_lock
1771  */
1772 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *memcg)
1773 {
1774         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1775
1776         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1777                 if (iter->oom_lock) {
1778                         /*
1779                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1780                          * so we cannot give a lock.
1781                          */
1782                         failed = iter;
1783                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1784                         break;
1785                 } else
1786                         iter->oom_lock = true;
1787         }
1788
1789         if (!failed)
1790                 return true;
1791
1792         /*
1793          * OK, we failed to lock the whole subtree so we have to clean up
1794          * what we set up to the failing subtree
1795          */
1796         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1797                 if (iter == failed) {
1798                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1799                         break;
1800                 }
1801                 iter->oom_lock = false;
1802         }
1803         return false;
1804 }
1805
1806 /*
1807  * Has to be called with memcg_oom_lock
1808  */
1809 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1810 {
1811         struct mem_cgroup *iter;
1812
1813         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1814                 iter->oom_lock = false;
1815         return 0;
1816 }
1817
1818 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1819 {
1820         struct mem_cgroup *iter;
1821
1822         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1823                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1824 }
1825
1826 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1827 {
1828         struct mem_cgroup *iter;
1829
1830         /*
1831          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1832          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1833          * atomic_add_unless() here.
1834          */
1835         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1836                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1837 }
1838
1839 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1840 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1841
1842 struct oom_wait_info {
1843         struct mem_cgroup *memcg;
1844         wait_queue_t    wait;
1845 };
1846
1847 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1848         unsigned mode, int sync, void *arg)
1849 {
1850         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1851         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1852         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1853
1854         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1855         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1856
1857         /*
1858          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
1859          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1860          */
1861         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
1862                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
1863                 return 0;
1864         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1865 }
1866
1867 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1868 {
1869         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1870         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1871 }
1872
1873 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1874 {
1875         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1876                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1877 }
1878
1879 /*
1880  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1881  */
1882 static bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask,
1883                                   int order)
1884 {
1885         struct oom_wait_info owait;
1886         bool locked, need_to_kill;
1887
1888         owait.memcg = memcg;
1889         owait.wait.flags = 0;
1890         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1891         owait.wait.private = current;
1892         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1893         need_to_kill = true;
1894         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1895
1896         /* At first, try to OOM lock hierarchy under memcg.*/
1897         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1898         locked = mem_cgroup_oom_lock(memcg);
1899         /*
1900          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1901          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1902          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1903          */
1904         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1905         if (!locked || memcg->oom_kill_disable)
1906                 need_to_kill = false;
1907         if (locked)
1908                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1909         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1910
1911         if (need_to_kill) {
1912                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1913                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order);
1914         } else {
1915                 schedule();
1916                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1917         }
1918         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1919         if (locked)
1920                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1921         memcg_wakeup_oom(memcg);
1922         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1923
1924         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1925
1926         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1927                 return false;
1928         /* Give chance to dying process */
1929         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1930         return true;
1931 }
1932
1933 /*
1934  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1935  * generalized to update other statistics as well.
1936  *
1937  * Notes: Race condition
1938  *
1939  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1940  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1941  * to do so _always_.
1942  *
1943  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1944  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1945  * are no race with "charge".
1946  *
1947  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1948  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1949  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1950  * by flags.
1951  *
1952  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1953  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
1954  * If there is, we take a lock.
1955  */
1956
1957 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
1958                                 bool *locked, unsigned long *flags)
1959 {
1960         struct mem_cgroup *memcg;
1961         struct page_cgroup *pc;
1962
1963         pc = lookup_page_cgroup(page);
1964 again:
1965         memcg = pc->mem_cgroup;
1966         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
1967                 return;
1968         /*
1969          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
1970          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
1971          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
1972          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
1973          */
1974         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
1975                 return;
1976
1977         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
1978         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
1979                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
1980                 goto again;
1981         }
1982         *locked = true;
1983 }
1984
1985 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
1986 {
1987         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1988
1989         /*
1990          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
1991          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
1992          * should take move_lock_mem_cgroup().
1993          */
1994         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
1995 }
1996
1997 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1998                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1999 {
2000         struct mem_cgroup *memcg;
2001         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2002         unsigned long uninitialized_var(flags);
2003
2004         if (mem_cgroup_disabled())
2005                 return;
2006
2007         memcg = pc->mem_cgroup;
2008         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2009                 return;
2010
2011         switch (idx) {
2012         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
2013                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
2014                 break;
2015         default:
2016                 BUG();
2017         }
2018
2019         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2020 }
2021
2022 /*
2023  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2024  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2025  */
2026 #define CHARGE_BATCH    32U
2027 struct memcg_stock_pcp {
2028         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2029         unsigned int nr_pages;
2030         struct work_struct work;
2031         unsigned long flags;
2032 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2033 };
2034 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2035 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2036
2037 /*
2038  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
2039  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
2040  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
2041  * refilled.
2042  */
2043 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg)
2044 {
2045         struct memcg_stock_pcp *stock;
2046         bool ret = true;
2047
2048         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2049         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages)
2050                 stock->nr_pages--;
2051         else /* need to call res_counter_charge */
2052                 ret = false;
2053         put_cpu_var(memcg_stock);
2054         return ret;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2059  */
2060 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2061 {
2062         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2063
2064         if (stock->nr_pages) {
2065                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2066
2067                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2068                 if (do_swap_account)
2069                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2070                 stock->nr_pages = 0;
2071         }
2072         stock->cached = NULL;
2073 }
2074
2075 /*
2076  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2077  * a thread which is pinned to local cpu.
2078  */
2079 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2080 {
2081         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2082         drain_stock(stock);
2083         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2084 }
2085
2086 /*
2087  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2088  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2089  */
2090 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2091 {
2092         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2093
2094         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2095                 drain_stock(stock);
2096                 stock->cached = memcg;
2097         }
2098         stock->nr_pages += nr_pages;
2099         put_cpu_var(memcg_stock);
2100 }
2101
2102 /*
2103  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2104  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2105  * until the work is done.
2106  */
2107 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2108 {
2109         int cpu, curcpu;
2110
2111         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2112         get_online_cpus();
2113         curcpu = get_cpu();
2114         for_each_online_cpu(cpu) {
2115                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2116                 struct mem_cgroup *memcg;
2117
2118                 memcg = stock->cached;
2119                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2120                         continue;
2121                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2122                         continue;
2123                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2124                         if (cpu == curcpu)
2125                                 drain_local_stock(&stock->work);
2126                         else
2127                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2128                 }
2129         }
2130         put_cpu();
2131
2132         if (!sync)
2133                 goto out;
2134
2135         for_each_online_cpu(cpu) {
2136                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2137                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2138                         flush_work(&stock->work);
2139         }
2140 out:
2141         put_online_cpus();
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2146  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2147  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2148  * it.
2149  */
2150 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2151 {
2152         /*
2153          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2154          */
2155         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2156                 return;
2157         drain_all_stock(root_memcg, false);
2158         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2159 }
2160
2161 /* This is a synchronous drain interface. */
2162 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2163 {
2164         /* called when force_empty is called */
2165         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2166         drain_all_stock(root_memcg, true);
2167         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2168 }
2169
2170 /*
2171  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2172  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2173  */
2174 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2175 {
2176         int i;
2177
2178         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2179         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2180                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2181
2182                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2183                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2184         }
2185         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2186                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2187
2188                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2189                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2190         }
2191         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2192 }
2193
2194 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2195                                         unsigned long action,
2196                                         void *hcpu)
2197 {
2198         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2199         struct memcg_stock_pcp *stock;
2200         struct mem_cgroup *iter;
2201
2202         if (action == CPU_ONLINE)
2203                 return NOTIFY_OK;
2204
2205         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2206                 return NOTIFY_OK;
2207
2208         for_each_mem_cgroup(iter)
2209                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2210
2211         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2212         drain_stock(stock);
2213         return NOTIFY_OK;
2214 }
2215
2216
2217 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2218 enum {
2219         CHARGE_OK,              /* success */
2220         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2221         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2222         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2223         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2224 };
2225
2226 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2227                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2228 {
2229         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2230         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2231         struct res_counter *fail_res;
2232         unsigned long flags = 0;
2233         int ret;
2234
2235         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2236
2237         if (likely(!ret)) {
2238                 if (!do_swap_account)
2239                         return CHARGE_OK;
2240                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2241                 if (likely(!ret))
2242                         return CHARGE_OK;
2243
2244                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2245                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2246                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2247         } else
2248                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2249         /*
2250          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2251          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2252          *
2253          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2254          * single page instead.
2255          */
2256         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2257                 return CHARGE_RETRY;
2258
2259         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2260                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2261
2262         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2263         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2264                 return CHARGE_RETRY;
2265         /*
2266          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2267          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2268          * before killing the task.
2269          *
2270          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2271          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2272          * to regular pages anyway in case of failure.
2273          */
2274         if (nr_pages == 1 && ret)
2275                 return CHARGE_RETRY;
2276
2277         /*
2278          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2279          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2280          */
2281         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2282                 return CHARGE_RETRY;
2283
2284         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2285         if (!oom_check)
2286                 return CHARGE_NOMEM;
2287         /* check OOM */
2288         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize)))
2289                 return CHARGE_OOM_DIE;
2290
2291         return CHARGE_RETRY;
2292 }
2293
2294 /*
2295  * __mem_cgroup_try_charge() does
2296  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2297  * 2. update res_counter
2298  * 3. call memory reclaim if necessary.
2299  *
2300  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2301  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2302  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2303  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2304  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2305  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2306  *
2307  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2308  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2309  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2310  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2311  *
2312  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2313  * the oom-killer can be invoked.
2314  */
2315 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2316                                    gfp_t gfp_mask,
2317                                    unsigned int nr_pages,
2318                                    struct mem_cgroup **ptr,
2319                                    bool oom)
2320 {
2321         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2322         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2323         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2324         int ret;
2325
2326         /*
2327          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2328          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2329          * MEMDIE process.
2330          */
2331         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2332                      || fatal_signal_pending(current)))
2333                 goto bypass;
2334
2335         /*
2336          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2337          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2338          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2339          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2340          */
2341         if (!*ptr && !mm)
2342                 *ptr = root_mem_cgroup;
2343 again:
2344         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2345                 memcg = *ptr;
2346                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&memcg->css));
2347                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2348                         goto done;
2349                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg))
2350                         goto done;
2351                 css_get(&memcg->css);
2352         } else {
2353                 struct task_struct *p;
2354
2355                 rcu_read_lock();
2356                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2357                 /*
2358                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2359                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2360                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2361                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2362                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2363                  * small race, here.
2364                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2365                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2366                  */
2367                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2368                 if (!memcg)
2369                         memcg = root_mem_cgroup;
2370                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2371                         rcu_read_unlock();
2372                         goto done;
2373                 }
2374                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg)) {
2375                         /*
2376                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2377                          * But considering how consume_stok works, it's not
2378                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2379                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2380                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2381                          * calling consume_stock().
2382                          */
2383                         rcu_read_unlock();
2384                         goto done;
2385                 }
2386                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2387                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2388                         rcu_read_unlock();
2389                         goto again;
2390                 }
2391                 rcu_read_unlock();
2392         }
2393
2394         do {
2395                 bool oom_check;
2396
2397                 /* If killed, bypass charge */
2398                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2399                         css_put(&memcg->css);
2400                         goto bypass;
2401                 }
2402
2403                 oom_check = false;
2404                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2405                         oom_check = true;
2406                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2407                 }
2408
2409                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch, oom_check);
2410                 switch (ret) {
2411                 case CHARGE_OK:
2412                         break;
2413                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2414                         batch = nr_pages;
2415                         css_put(&memcg->css);
2416                         memcg = NULL;
2417                         goto again;
2418                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2419                         css_put(&memcg->css);
2420                         goto nomem;
2421                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2422                         if (!oom) {
2423                                 css_put(&memcg->css);
2424                                 goto nomem;
2425                         }
2426                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2427                         nr_oom_retries--;
2428                         break;
2429                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2430                         css_put(&memcg->css);
2431                         goto bypass;
2432                 }
2433         } while (ret != CHARGE_OK);
2434
2435         if (batch > nr_pages)
2436                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2437         css_put(&memcg->css);
2438 done:
2439         *ptr = memcg;
2440         return 0;
2441 nomem:
2442         *ptr = NULL;
2443         return -ENOMEM;
2444 bypass:
2445         *ptr = root_mem_cgroup;
2446         return -EINTR;
2447 }
2448
2449 /*
2450  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2451  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2452  * gotten by try_charge().
2453  */
2454 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2455                                        unsigned int nr_pages)
2456 {
2457         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2458                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2459
2460                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2461                 if (do_swap_account)
2462                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2463         }
2464 }
2465
2466 /*
2467  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2468  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2469  */
2470 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2471                                         unsigned int nr_pages)
2472 {
2473         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2474
2475         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2476                 return;
2477
2478         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2479         if (do_swap_account)
2480                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2481                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2482 }
2483
2484 /*
2485  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2486  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2487  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2488  * memcg.)
2489  */
2490 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2491 {
2492         struct cgroup_subsys_state *css;
2493
2494         /* ID 0 is unused ID */
2495         if (!id)
2496                 return NULL;
2497         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2498         if (!css)
2499                 return NULL;
2500         return mem_cgroup_from_css(css);
2501 }
2502
2503 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2504 {
2505         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2506         struct page_cgroup *pc;
2507         unsigned short id;
2508         swp_entry_t ent;
2509
2510         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2511
2512         pc = lookup_page_cgroup(page);
2513         lock_page_cgroup(pc);
2514         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2515                 memcg = pc->mem_cgroup;
2516                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2517                         memcg = NULL;
2518         } else if (PageSwapCache(page)) {
2519                 ent.val = page_private(page);
2520                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2521                 rcu_read_lock();
2522                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2523                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2524                         memcg = NULL;
2525                 rcu_read_unlock();
2526         }
2527         unlock_page_cgroup(pc);
2528         return memcg;
2529 }
2530
2531 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2532                                        struct page *page,
2533                                        unsigned int nr_pages,
2534                                        enum charge_type ctype,
2535                                        bool lrucare)
2536 {
2537         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2538         struct zone *uninitialized_var(zone);
2539         struct lruvec *lruvec;
2540         bool was_on_lru = false;
2541         bool anon;
2542
2543         lock_page_cgroup(pc);
2544         VM_BUG_ON(PageCgroupUsed(pc));
2545         /*
2546          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2547          * accessed by any other context at this point.
2548          */
2549
2550         /*
2551          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2552          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2553          */
2554         if (lrucare) {
2555                 zone = page_zone(page);
2556                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2557                 if (PageLRU(page)) {
2558                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2559                         ClearPageLRU(page);
2560                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2561                         was_on_lru = true;
2562                 }
2563         }
2564
2565         pc->mem_cgroup = memcg;
2566         /*
2567          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2568          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2569          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2570          * before USED bit, we need memory barrier here.
2571          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2572          */
2573         smp_wmb();
2574         SetPageCgroupUsed(pc);
2575
2576         if (lrucare) {
2577                 if (was_on_lru) {
2578                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2579                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2580                         SetPageLRU(page);
2581                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2582                 }
2583                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2584         }
2585
2586         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2587                 anon = true;
2588         else
2589                 anon = false;
2590
2591         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, nr_pages);
2592         unlock_page_cgroup(pc);
2593
2594         /*
2595          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2596          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2597          * if they exceeds softlimit.
2598          */
2599         memcg_check_events(memcg, page);
2600 }
2601
2602 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2603
2604 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
2605 /*
2606  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2607  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2608  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2609  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2610  */
2611 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2612 {
2613         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2614         struct page_cgroup *pc;
2615         int i;
2616
2617         if (mem_cgroup_disabled())
2618                 return;
2619         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
2620                 pc = head_pc + i;
2621                 pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2622                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
2623                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2624         }
2625 }
2626 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2627
2628 /**
2629  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2630  * @page: the page
2631  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2632  * @pc: page_cgroup of the page.
2633  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2634  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2635  *
2636  * The caller must confirm following.
2637  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2638  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2639  *
2640  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
2641  * from old cgroup.
2642  */
2643 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2644                                    unsigned int nr_pages,
2645                                    struct page_cgroup *pc,
2646                                    struct mem_cgroup *from,
2647                                    struct mem_cgroup *to)
2648 {
2649         unsigned long flags;
2650         int ret;
2651         bool anon = PageAnon(page);
2652
2653         VM_BUG_ON(from == to);
2654         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2655         /*
2656          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2657          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2658          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2659          * hold it.
2660          */
2661         ret = -EBUSY;
2662         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2663                 goto out;
2664
2665         lock_page_cgroup(pc);
2666
2667         ret = -EINVAL;
2668         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2669                 goto unlock;
2670
2671         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
2672
2673         if (!anon && page_mapped(page)) {
2674                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2675                 preempt_disable();
2676                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2677                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2678                 preempt_enable();
2679         }
2680         mem_cgroup_charge_statistics(from, anon, -nr_pages);
2681
2682         /* caller should have done css_get */
2683         pc->mem_cgroup = to;
2684         mem_cgroup_charge_statistics(to, anon, nr_pages);
2685         /*
2686          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2687          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2688          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2689          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2690          * status here.
2691          */
2692         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
2693         ret = 0;
2694 unlock:
2695         unlock_page_cgroup(pc);
2696         /*
2697          * check events
2698          */
2699         memcg_check_events(to, page);
2700         memcg_check_events(from, page);
2701 out:
2702         return ret;
2703 }
2704
2705 /*
2706  * move charges to its parent.
2707  */
2708
2709 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2710                                   struct page_cgroup *pc,
2711                                   struct mem_cgroup *child)
2712 {
2713         struct mem_cgroup *parent;
2714         unsigned int nr_pages;
2715         unsigned long uninitialized_var(flags);
2716         int ret;
2717
2718         /* Is ROOT ? */
2719         if (mem_cgroup_is_root(child))
2720                 return -EINVAL;
2721
2722         ret = -EBUSY;
2723         if (!get_page_unless_zero(page))
2724                 goto out;
2725         if (isolate_lru_page(page))
2726                 goto put;
2727
2728         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2729
2730         parent = parent_mem_cgroup(child);
2731         /*
2732          * If no parent, move charges to root cgroup.
2733          */
2734         if (!parent)
2735                 parent = root_mem_cgroup;
2736
2737         if (nr_pages > 1)
2738                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2739
2740         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
2741                                 pc, child, parent);
2742         if (!ret)
2743                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
2744
2745         if (nr_pages > 1)
2746                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2747         putback_lru_page(page);
2748 put:
2749         put_page(page);
2750 out:
2751         return ret;
2752 }
2753
2754 /*
2755  * Charge the memory controller for page usage.
2756  * Return
2757  * 0 if the charge was successful
2758  * < 0 if the cgroup is over its limit
2759  */
2760 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2761                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2762 {
2763         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2764         unsigned int nr_pages = 1;
2765         bool oom = true;
2766         int ret;
2767
2768         if (PageTransHuge(page)) {
2769                 nr_pages <<= compound_order(page);
2770                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2771                 /*
2772                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2773                  * fault handler will fall back to regular pages.
2774                  */
2775                 oom = false;
2776         }
2777
2778         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
2779         if (ret == -ENOMEM)
2780                 return ret;
2781         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
2782         return 0;
2783 }
2784
2785 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2786                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2787 {
2788         if (mem_cgroup_disabled())
2789                 return 0;
2790         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2791         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
2792         VM_BUG_ON(!mm);
2793         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2794                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
2795 }
2796
2797 /*
2798  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2799  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2800  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2801  * "commit()" or removed by "cancel()"
2802  */
2803 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2804                                           struct page *page,
2805                                           gfp_t mask,
2806                                           struct mem_cgroup **memcgp)
2807 {
2808         struct mem_cgroup *memcg;
2809         struct page_cgroup *pc;
2810         int ret;
2811
2812         pc = lookup_page_cgroup(page);
2813         /*
2814          * Every swap fault against a single page tries to charge the
2815          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
2816          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
2817          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
2818          * in turn serializes uncharging.
2819          */
2820         if (PageCgroupUsed(pc))
2821                 return 0;
2822         if (!do_swap_account)
2823                 goto charge_cur_mm;
2824         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2825         if (!memcg)
2826                 goto charge_cur_mm;
2827         *memcgp = memcg;
2828         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
2829         css_put(&memcg->css);
2830         if (ret == -EINTR)
2831                 ret = 0;
2832         return ret;
2833 charge_cur_mm:
2834         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
2835         if (ret == -EINTR)
2836                 ret = 0;
2837         return ret;
2838 }
2839
2840 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
2841                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
2842 {
2843         *memcgp = NULL;
2844         if (mem_cgroup_disabled())
2845                 return 0;
2846         /*
2847          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
2848          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
2849          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
2850          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
2851          */
2852         if (!PageSwapCache(page)) {
2853                 int ret;
2854
2855                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
2856                 if (ret == -EINTR)
2857                         ret = 0;
2858                 return ret;
2859         }
2860         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
2861 }
2862
2863 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
2864 {
2865         if (mem_cgroup_disabled())
2866                 return;
2867         if (!memcg)
2868                 return;
2869         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
2870 }
2871
2872 static void
2873 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2874                                         enum charge_type ctype)
2875 {
2876         if (mem_cgroup_disabled())
2877                 return;
2878         if (!memcg)
2879                 return;
2880         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
2881
2882         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
2883         /*
2884          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2885          * counted both as mem and swap....double count.
2886          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2887          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2888          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2889          */
2890         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2891                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2892                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
2893         }
2894         /*
2895          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2896          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2897          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2898          */
2899         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
2900 }
2901
2902 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
2903                                      struct mem_cgroup *memcg)
2904 {
2905         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
2906                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
2907 }
2908
2909 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2910                                 gfp_t gfp_mask)
2911 {
2912         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2913         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
2914         int ret;
2915
2916         if (mem_cgroup_disabled())
2917                 return 0;
2918         if (PageCompound(page))
2919                 return 0;
2920
2921         if (!PageSwapCache(page))
2922                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
2923         else { /* page is swapcache/shmem */
2924                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
2925                                                      gfp_mask, &memcg);
2926                 if (!ret)
2927                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
2928         }
2929         return ret;
2930 }
2931
2932 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
2933                                    unsigned int nr_pages,
2934                                    const enum charge_type ctype)
2935 {
2936         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2937         bool uncharge_memsw = true;
2938
2939         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2940         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2941                 uncharge_memsw = false;
2942
2943         batch = &current->memcg_batch;
2944         /*
2945          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2946          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2947          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2948          */
2949         if (!batch->memcg)
2950                 batch->memcg = memcg;
2951         /*
2952          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2953          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2954          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2955          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2956          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2957          */
2958
2959         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2960                 goto direct_uncharge;
2961
2962         if (nr_pages > 1)
2963                 goto direct_uncharge;
2964
2965         /*
2966          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2967          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2968          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2969          */
2970         if (batch->memcg != memcg)
2971                 goto direct_uncharge;
2972         /* remember freed charge and uncharge it later */
2973         batch->nr_pages++;
2974         if (uncharge_memsw)
2975                 batch->memsw_nr_pages++;
2976         return;
2977 direct_uncharge:
2978         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2979         if (uncharge_memsw)
2980                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2981         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
2982                 memcg_oom_recover(memcg);
2983 }
2984
2985 /*
2986  * uncharge if !page_mapped(page)
2987  */
2988 static struct mem_cgroup *
2989 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
2990                              bool end_migration)
2991 {
2992         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2993         unsigned int nr_pages = 1;
2994         struct page_cgroup *pc;
2995         bool anon;
2996
2997         if (mem_cgroup_disabled())
2998                 return NULL;
2999
3000         VM_BUG_ON(PageSwapCache(page));
3001
3002         if (PageTransHuge(page)) {
3003                 nr_pages <<= compound_order(page);
3004                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
3005         }
3006         /*
3007          * Check if our page_cgroup is valid
3008          */
3009         pc = lookup_page_cgroup(page);
3010         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
3011                 return NULL;
3012
3013         lock_page_cgroup(pc);
3014
3015         memcg = pc->mem_cgroup;
3016
3017         if (!PageCgroupUsed(pc))
3018                 goto unlock_out;
3019
3020         anon = PageAnon(page);
3021
3022         switch (ctype) {
3023         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
3024                 /*
3025                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
3026                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
3027                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
3028                  */
3029                 anon = true;
3030                 /* fallthrough */
3031         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
3032                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
3033                 if (page_mapped(page))
3034                         goto unlock_out;
3035                 /*
3036                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
3037                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
3038                  * unused post-migration page and so it has to call
3039                  * here with the migration bit still set.  See the
3040                  * res_counter handling below.
3041                  */
3042                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
3043                         goto unlock_out;
3044                 break;
3045         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
3046                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
3047                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
3048                                 goto unlock_out;
3049                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
3050                                 goto unlock_out;
3051                 break;
3052         default:
3053                 break;
3054         }
3055
3056         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, -nr_pages);
3057
3058         ClearPageCgroupUsed(pc);
3059         /*
3060          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
3061          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
3062          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
3063          * special functions.
3064          */
3065
3066         unlock_page_cgroup(pc);
3067         /*
3068          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
3069          * will never be freed.
3070          */
3071         memcg_check_events(memcg, page);
3072         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
3073                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
3074                 mem_cgroup_get(memcg);
3075         }
3076         /*
3077          * Migration does not charge the res_counter for the
3078          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
3079          * page that is unused after the migration.
3080          */
3081         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
3082                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
3083
3084         return memcg;
3085
3086 unlock_out:
3087         unlock_page_cgroup(pc);
3088         return NULL;
3089 }
3090
3091 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
3092 {
3093         /* early check. */
3094         if (page_mapped(page))
3095                 return;
3096         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
3097         if (PageSwapCache(page))
3098                 return;
3099         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
3100 }
3101
3102 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
3103 {
3104         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
3105         VM_BUG_ON(page->mapping);
3106         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
3107 }
3108
3109 /*
3110  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3111  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3112  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3113  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3114  * This may be called prural(2) times in a context,
3115  */
3116
3117 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3118 {
3119         current->memcg_batch.do_batch++;
3120         /* We can do nest. */
3121         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3122                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3123                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3124                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3125         }
3126 }
3127
3128 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3129 {
3130         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3131
3132         if (!batch->do_batch)
3133                 return;
3134
3135         batch->do_batch--;
3136         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3137                 return;
3138
3139         if (!batch->memcg)
3140                 return;
3141         /*
3142          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3143          * bacause we hide charges behind us.
3144          */
3145         if (batch->nr_pages)
3146                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3147                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3148         if (batch->memsw_nr_pages)
3149                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3150                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3151         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3152         /* forget this pointer (for sanity check) */
3153         batch->memcg = NULL;
3154 }
3155
3156 #ifdef CONFIG_SWAP
3157 /*
3158  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3159  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3160  */
3161 void
3162 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3163 {
3164         struct mem_cgroup *memcg;
3165         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3166
3167         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3168                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3169
3170         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
3171
3172         /*
3173          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3174          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3175          */
3176         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3177                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3178 }
3179 #endif
3180
3181 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3182 /*
3183  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3184  * uncharge "memsw" account.
3185  */
3186 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3187 {
3188         struct mem_cgroup *memcg;
3189         unsigned short id;
3190
3191         if (!do_swap_account)
3192                 return;
3193
3194         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3195         rcu_read_lock();
3196         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3197         if (memcg) {
3198                 /*
3199                  * We uncharge this because swap is freed.
3200                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3201                  */
3202                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3203                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3204                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3205                 mem_cgroup_put(memcg);
3206         }
3207         rcu_read_unlock();
3208 }
3209
3210 /**
3211  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3212  * @entry: swap entry to be moved
3213  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3214  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3215  *
3216  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3217  * as the mem_cgroup's id of @from.
3218  *
3219  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3220  *
3221  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3222  * both res and memsw, and called css_get().
3223  */
3224 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3225                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3226 {
3227         unsigned short old_id, new_id;
3228
3229         old_id = css_id(&from->css);
3230         new_id = css_id(&to->css);
3231
3232         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3233                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3234                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3235                 /*
3236                  * This function is only called from task migration context now.
3237                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3238                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3239                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3240                  * because if the process that has been moved to @to does
3241                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3242                  */
3243                 mem_cgroup_get(to);
3244                 return 0;
3245         }
3246         return -EINVAL;
3247 }
3248 #else
3249 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3250                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3251 {
3252         return -EINVAL;
3253 }
3254 #endif
3255
3256 /*
3257  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3258  * page belongs to.
3259  */
3260 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
3261                                   struct mem_cgroup **memcgp)
3262 {
3263         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3264         struct page_cgroup *pc;
3265         enum charge_type ctype;
3266
3267         *memcgp = NULL;
3268
3269         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3270         if (mem_cgroup_disabled())
3271                 return;
3272
3273         pc = lookup_page_cgroup(page);
3274         lock_page_cgroup(pc);
3275         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3276                 memcg = pc->mem_cgroup;
3277                 css_get(&memcg->css);
3278                 /*
3279                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3280                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3281                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3282                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3283                  * until end_migration() is called
3284                  *
3285                  * Corner Case Thinking
3286                  * A)
3287                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3288                  * while migration was ongoing.
3289                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3290                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3291                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3292                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3293                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3294                  *
3295                  * B)
3296                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3297                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3298                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3299                  * without charging it again.
3300                  *
3301                  * C)
3302                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3303                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3304                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3305                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3306                  */
3307                 if (PageAnon(page))
3308                         SetPageCgroupMigration(pc);
3309         }
3310         unlock_page_cgroup(pc);
3311         /*
3312          * If the page is not charged at this point,
3313          * we return here.
3314          */
3315         if (!memcg)
3316                 return;
3317
3318         *memcgp = memcg;
3319         /*
3320          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3321          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3322          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3323          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3324          */
3325         if (PageAnon(page))
3326                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
3327         else
3328                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3329         /*
3330          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
3331          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
3332          * old one and only one page is going to be left afterwards.
3333          */
3334         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, ctype, false);
3335 }
3336
3337 /* remove redundant charge if migration failed*/
3338 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
3339         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3340 {
3341         struct page *used, *unused;
3342         struct page_cgroup *pc;
3343         bool anon;
3344
3345         if (!memcg)
3346                 return;
3347         /* blocks rmdir() */
3348         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
3349         if (!migration_ok) {
3350                 used = oldpage;
3351                 unused = newpage;
3352         } else {
3353                 used = newpage;
3354                 unused = oldpage;
3355         }
3356         anon = PageAnon(used);
3357         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
3358                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
3359                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
3360                                      true);
3361         css_put(&memcg->css);
3362         /*
3363          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3364          * of the page goes down to zero, temporarly.
3365          * Clear the flag and check the page should be charged.
3366          */
3367         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3368         lock_page_cgroup(pc);
3369         ClearPageCgroupMigration(pc);
3370         unlock_page_cgroup(pc);
3371
3372         /*
3373          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3374          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3375          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3376          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3377          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3378          * check. (see prepare_charge() also)
3379          */
3380         if (anon)
3381                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3382         /*
3383          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3384          * tasks.
3385          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3386          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3387          */
3388         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
3389 }
3390
3391 /*
3392  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
3393  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
3394  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
3395  */
3396 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
3397                                   struct page *newpage)
3398 {
3399         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3400         struct page_cgroup *pc;
3401         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3402
3403         if (mem_cgroup_disabled())
3404                 return;
3405
3406         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3407         /* fix accounting on old pages */
3408         lock_page_cgroup(pc);
3409         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3410                 memcg = pc->mem_cgroup;
3411                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, false, -1);
3412                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3413         }
3414         unlock_page_cgroup(pc);
3415
3416         /*
3417          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
3418          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
3419          */
3420         if (!memcg)
3421                 return;
3422         /*
3423          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
3424          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
3425          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
3426          */
3427         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
3428 }
3429
3430 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3431 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3432 {
3433         struct page_cgroup *pc;
3434
3435         pc = lookup_page_cgroup(page);
3436         /*
3437          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3438          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3439          * or when mem_cgroup_disabled().
3440          */
3441         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3442                 return pc;
3443         return NULL;
3444 }
3445
3446 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3447 {
3448         if (mem_cgroup_disabled())
3449                 return false;
3450
3451         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3452 }
3453
3454 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3455 {
3456         struct page_cgroup *pc;
3457
3458         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3459         if (pc) {
3460                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3461                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3462         }
3463 }
3464 #endif
3465
3466 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3467
3468 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3469                                 unsigned long long val)
3470 {
3471         int retry_count;
3472         u64 memswlimit, memlimit;
3473         int ret = 0;
3474         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3475         u64 curusage, oldusage;
3476         int enlarge;
3477
3478         /*
3479          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3480          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3481          * of # of children which we should visit in this loop.
3482          */
3483         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3484
3485         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3486
3487         enlarge = 0;
3488         while (retry_count) {
3489                 if (signal_pending(current)) {
3490                         ret = -EINTR;
3491                         break;
3492                 }
3493                 /*
3494                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3495                  * open coded manner. You see what this really does.
3496                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3497                  */
3498                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3499                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3500                 if (memswlimit < val) {
3501                         ret = -EINVAL;
3502                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3503                         break;
3504                 }
3505
3506                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3507                 if (memlimit < val)
3508                         enlarge = 1;
3509
3510                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3511                 if (!ret) {
3512                         if (memswlimit == val)
3513                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3514                         else
3515                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3516                 }
3517                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3518
3519                 if (!ret)
3520                         break;
3521
3522                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3523                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3524                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3525                 /* Usage is reduced ? */
3526                 if (curusage >= oldusage)
3527                         retry_count--;
3528                 else
3529                         oldusage = curusage;
3530         }
3531         if (!ret && enlarge)
3532                 memcg_oom_recover(memcg);
3533
3534         return ret;
3535 }
3536
3537 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3538                                         unsigned long long val)
3539 {
3540         int retry_count;
3541         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3542         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3543         int ret = -EBUSY;
3544         int enlarge = 0;
3545
3546         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3547         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3548         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3549         while (retry_count) {
3550                 if (signal_pending(current)) {
3551                         ret = -EINTR;
3552                         break;
3553                 }
3554                 /*
3555                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3556                  * open coded manner. You see what this really does.
3557                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
3558                  */
3559                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3560                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3561                 if (memlimit > val) {
3562                         ret = -EINVAL;
3563                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3564                         break;
3565                 }
3566                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3567                 if (memswlimit < val)
3568                         enlarge = 1;
3569                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3570                 if (!ret) {
3571                         if (memlimit == val)
3572                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3573                         else
3574                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3575                 }
3576                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3577
3578                 if (!ret)
3579                         break;
3580
3581                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3582                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3583                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3584                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3585                 /* Usage is reduced ? */
3586                 if (curusage >= oldusage)
3587                         retry_count--;
3588                 else
3589                         oldusage = curusage;
3590         }
3591         if (!ret && enlarge)
3592                 memcg_oom_recover(memcg);
3593         return ret;
3594 }
3595
3596 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3597                                             gfp_t gfp_mask,
3598                                             unsigned long *total_scanned)
3599 {
3600         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3601         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3602         unsigned long reclaimed;
3603         int loop = 0;
3604         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3605         unsigned long long excess;
3606         unsigned long nr_scanned;
3607
3608         if (order > 0)
3609                 return 0;
3610
3611         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3612         /*
3613          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3614          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3615          * pressure
3616          */
3617         do {
3618                 if (next_mz)
3619                         mz = next_mz;
3620                 else
3621                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3622                 if (!mz)
3623                         break;
3624
3625                 nr_scanned = 0;
3626                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3627                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3628                 nr_reclaimed += reclaimed;
3629                 *total_scanned += nr_scanned;
3630                 spin_lock(&mctz->lock);
3631
3632                 /*
3633                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3634                  * it is time to move on to the next cgroup
3635                  */
3636                 next_mz = NULL;
3637                 if (!reclaimed) {
3638                         do {
3639                                 /*
3640                                  * Loop until we find yet another one.
3641                                  *
3642                                  * By the time we get the soft_limit lock
3643                                  * again, someone might have aded the
3644                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3645                                  * make sure we get a different mem.
3646                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3647                                  * NULL if no other cgroup is present on
3648                                  * the tree
3649                                  */
3650                                 next_mz =
3651                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3652                                 if (next_mz == mz)
3653                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
3654                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3655                                         break;
3656                         } while (1);
3657                 }
3658                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
3659                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
3660                 /*
3661                  * One school of thought says that we should not add
3662                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3663                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3664                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3665                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3666                  * term TODO.
3667                  */
3668                 /* If excess == 0, no tree ops */
3669                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
3670                 spin_unlock(&mctz->lock);
3671                 css_put(&mz->memcg->css);
3672                 loop++;
3673                 /*
3674                  * Could not reclaim anything and there are no more
3675                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3676                  * reclaiming anything.
3677                  */
3678                 if (!nr_reclaimed &&
3679                         (next_mz == NULL ||
3680                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3681                         break;
3682         } while (!nr_reclaimed);
3683         if (next_mz)
3684                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3685         return nr_reclaimed;
3686 }
3687
3688 /*
3689  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
3690  * reclaim the pages page themselves - it just removes the page_cgroups.
3691  * Returns true if some page_cgroups were not freed, indicating that the caller
3692  * must retry this operation.
3693  */
3694 static bool mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3695                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3696 {
3697         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3698         unsigned long flags, loop;
3699         struct list_head *list;
3700         struct page *busy;
3701         struct zone *zone;
3702
3703         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3704         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zid);
3705         list = &mz->lruvec.lists[lru];
3706
3707         loop = mz->lru_size[lru];
3708         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3709         loop += 256;
3710         busy = NULL;
3711         while (loop--) {
3712                 struct page_cgroup *pc;
3713                 struct page *page;
3714
3715                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3716                 if (list_empty(list)) {
3717                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3718                         break;
3719                 }
3720                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3721                 if (busy == page) {
3722                         list_move(&page->lru, list);
3723                         busy = NULL;
3724                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3725                         continue;
3726                 }
3727                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3728
3729                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3730
3731                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
3732                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3733                         busy = page;
3734                         cond_resched();
3735                 } else
3736                         busy = NULL;
3737         }
3738         return !list_empty(list);
3739 }
3740
3741 /*
3742  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3743  * This enables deleting this mem_cgroup.
3744  */
3745 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg, bool free_all)
3746 {
3747         int ret;
3748         int node, zid, shrink;
3749         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3750         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
3751
3752         css_get(&memcg->css);
3753
3754         shrink = 0;
3755         /* should free all ? */
3756         if (free_all)
3757                 goto try_to_free;
3758 move_account:
3759         do {
3760                 ret = -EBUSY;
3761                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3762                         goto out;
3763                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3764                 lru_add_drain_all();
3765                 drain_all_stock_sync(memcg);
3766                 ret = 0;
3767                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3768                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3769                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3770                                 enum lru_list lru;
3771                                 for_each_lru(lru) {
3772                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3773                                                         node, zid, lru);
3774                                         if (ret)
3775                                                 break;
3776                                 }
3777                         }
3778                         if (ret)
3779                                 break;
3780                 }
3781                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3782                 memcg_oom_recover(memcg);
3783                 cond_resched();
3784         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3785         } while (res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0 || ret);
3786 out:
3787         css_put(&memcg->css);
3788         return ret;
3789
3790 try_to_free:
3791         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3792         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3793                 ret = -EBUSY;
3794                 goto out;
3795         }
3796         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3797         lru_add_drain_all();
3798         /* try to free all pages in this cgroup */
3799         shrink = 1;
3800         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
3801                 int progress;
3802
3803                 if (signal_pending(current)) {
3804                         ret = -EINTR;
3805                         goto out;
3806                 }
3807                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
3808                                                 false);
3809                 if (!progress) {
3810                         nr_retries--;
3811                         /* maybe some writeback is necessary */
3812                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3813                 }
3814
3815         }
3816         lru_add_drain();
3817         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3818         goto move_account;
3819 }
3820
3821 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3822 {
3823         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3824 }
3825
3826
3827 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3828 {
3829         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3830 }
3831
3832 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3833                                         u64 val)
3834 {
3835         int retval = 0;
3836         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3837         struct cgroup *parent = cont->parent;
3838         struct mem_cgroup *parent_memcg = NULL;
3839
3840         if (parent)
3841                 parent_memcg = mem_cgroup_from_cont(parent);
3842
3843         cgroup_lock();
3844
3845         if (memcg->use_hierarchy == val)
3846                 goto out;
3847
3848         /*
3849          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3850          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3851          * occur, provided the current cgroup has no children.
3852          *
3853          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3854          * set if there are no children.
3855          */
3856         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3857                                 (val == 1 || val == 0)) {
3858                 if (list_empty(&cont->children))
3859                         memcg->use_hierarchy = val;
3860                 else
3861                         retval = -EBUSY;
3862         } else
3863                 retval = -EINVAL;
3864
3865 out:
3866         cgroup_unlock();
3867
3868         return retval;
3869 }
3870
3871
3872 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3873                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3874 {
3875         struct mem_cgroup *iter;
3876         long val = 0;
3877
3878         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3879         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3880                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3881
3882         if (val < 0) /* race ? */
3883                 val = 0;
3884         return val;
3885 }
3886
3887 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3888 {
3889         u64 val;
3890
3891         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3892                 if (!swap)
3893                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3894                 else
3895                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3896         }
3897
3898         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3899         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3900
3901         if (swap)
3902                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3903
3904         return val << PAGE_SHIFT;
3905 }
3906
3907 static ssize_t mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3908                                struct file *file, char __user *buf,
3909                                size_t nbytes, loff_t *ppos)
3910 {
3911         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3912         char str[64];
3913         u64 val;
3914         int type, name, len;
3915
3916         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3917         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3918
3919         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3920                 return -EOPNOTSUPP;
3921
3922         switch (type) {
3923         case _MEM:
3924                 if (name == RES_USAGE)
3925                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3926                 else
3927                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
3928                 break;
3929         case _MEMSWAP:
3930                 if (name == RES_USAGE)
3931                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3932                 else
3933                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
3934                 break;
3935         default:
3936                 BUG();
3937         }
3938
3939         len = scnprintf(str, sizeof(str), "%llu\n", (unsigned long long)val);
3940         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, str, len);
3941 }
3942 /*
3943  * The user of this function is...
3944  * RES_LIMIT.
3945  */
3946 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3947                             const char *buffer)
3948 {
3949         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3950         int type, name;
3951         unsigned long long val;
3952         int ret;
3953
3954         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3955         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3956
3957         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3958                 return -EOPNOTSUPP;
3959
3960         switch (name) {
3961         case RES_LIMIT:
3962                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3963                         ret = -EINVAL;
3964                         break;
3965                 }
3966                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3967                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3968                 if (ret)
3969                         break;
3970                 if (type == _MEM)
3971                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3972                 else
3973                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3974                 break;
3975         case RES_SOFT_LIMIT:
3976                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3977                 if (ret)
3978                         break;
3979                 /*
3980                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3981                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3982                  * control without swap
3983                  */
3984                 if (type == _MEM)
3985                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3986                 else
3987                         ret = -EINVAL;
3988                 break;
3989         default:
3990                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3991                 break;
3992         }
3993         return ret;
3994 }
3995
3996 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3997                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
3998 {
3999         struct cgroup *cgroup;
4000         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
4001
4002         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4003         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4004         cgroup = memcg->css.cgroup;
4005         if (!memcg->use_hierarchy)
4006                 goto out;
4007
4008         while (cgroup->parent) {
4009                 cgroup = cgroup->parent;
4010                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
4011                 if (!memcg->use_hierarchy)
4012                         break;
4013                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4014                 min_limit = min(min_limit, tmp);
4015                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4016                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
4017         }
4018 out:
4019         *mem_limit = min_limit;
4020         *memsw_limit = min_memsw_limit;
4021 }
4022
4023 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
4024 {
4025         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4026         int type, name;
4027
4028         type = MEMFILE_TYPE(event);
4029         name = MEMFILE_ATTR(event);
4030
4031         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
4032                 return -EOPNOTSUPP;
4033
4034         switch (name) {
4035         case RES_MAX_USAGE:
4036                 if (type == _MEM)
4037                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
4038                 else
4039                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
4040                 break;
4041         case RES_FAILCNT:
4042                 if (type == _MEM)
4043                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
4044                 else
4045                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
4046                 break;
4047         }
4048
4049         return 0;
4050 }
4051
4052 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
4053                                         struct cftype *cft)
4054 {
4055         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
4056 }
4057
4058 #ifdef CONFIG_MMU
4059 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4060                                         struct cftype *cft, u64 val)
4061 {
4062         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4063
4064         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
4065                 return -EINVAL;
4066         /*
4067          * We check this value several times in both in can_attach() and
4068          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
4069          * inconsistent.
4070          */
4071         cgroup_lock();
4072         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4073         cgroup_unlock();
4074
4075         return 0;
4076 }
4077 #else
4078 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4079                                         struct cftype *cft, u64 val)
4080 {
4081         return -ENOSYS;
4082 }
4083 #endif
4084
4085 #ifdef CONFIG_NUMA
4086 static int memcg_numa_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4087                                       struct seq_file *m)
4088 {
4089         int nid;
4090         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4091         unsigned long node_nr;
4092         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4093
4094         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL);
4095         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4096         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4097                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL);
4098                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4099         }
4100         seq_putc(m, '\n');
4101
4102         file_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_FILE);
4103         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4104         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4105                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4106                                 LRU_ALL_FILE);
4107                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4108         }
4109         seq_putc(m, '\n');
4110
4111         anon_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_ANON);
4112         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4113         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4114                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4115                                 LRU_ALL_ANON);
4116                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4117         }
4118         seq_putc(m, '\n');
4119
4120         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4121         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4122         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4123                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4124                                 BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4125                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4126         }
4127         seq_putc(m, '\n');
4128         return 0;
4129 }
4130 #endif /* CONFIG_NUMA */
4131
4132 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
4133         "inactive_anon",
4134         "active_anon",
4135         "inactive_file",
4136         "active_file",
4137         "unevictable",
4138 };
4139
4140 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
4141 {
4142         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
4143 }
4144
4145 static int memcg_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4146                                  struct seq_file *m)
4147 {
4148         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4149         struct mem_cgroup *mi;
4150         unsigned int i;
4151
4152         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4153                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4154                         continue;
4155                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
4156                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
4157         }
4158
4159         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
4160                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
4161                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
4162
4163         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4164                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
4165                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
4166
4167         /* Hierarchical information */
4168         {
4169                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4170                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
4171                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
4172                 if (do_swap_account)
4173                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
4174                                    memsw_limit);
4175         }
4176
4177         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
4178                 long long val = 0;
4179
4180                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
4181                         continue;
4182                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4183                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
4184                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
4185         }
4186
4187         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
4188                 unsigned long long val = 0;
4189
4190                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4191                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
4192                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
4193                            mem_cgroup_events_names[i], val);
4194         }
4195
4196         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
4197                 unsigned long long val = 0;
4198
4199                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
4200                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
4201                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
4202         }
4203
4204 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4205         {
4206                 int nid, zid;
4207                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4208                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
4209                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4210                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4211
4212                 for_each_online_node(nid)
4213                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4214                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
4215                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
4216
4217                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
4218                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
4219                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
4220                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
4221                         }
4222                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
4223                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
4224                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
4225                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
4226         }
4227 #endif
4228
4229         return 0;
4230 }
4231
4232 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
4233 {
4234         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4235
4236         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4237 }
4238
4239 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
4240                                        u64 val)
4241 {
4242         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4243         struct mem_cgroup *parent;
4244
4245         if (val > 100)
4246                 return -EINVAL;
4247
4248         if (cgrp->parent == NULL)
4249                 return -EINVAL;
4250
4251         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4252
4253         cgroup_lock();
4254
4255         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
4256         if ((parent->use_hierarchy) ||
4257             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4258                 cgroup_unlock();
4259                 return -EINVAL;
4260         }
4261
4262         memcg->swappiness = val;
4263
4264         cgroup_unlock();
4265
4266         return 0;
4267 }
4268
4269 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4270 {
4271         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4272         u64 usage;
4273         int i;
4274
4275         rcu_read_lock();
4276         if (!swap)
4277                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4278         else
4279                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4280
4281         if (!t)
4282                 goto unlock;
4283
4284         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4285
4286         /*
4287          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4288          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4289          * call of __mem_cgroup_threshold().
4290          */
4291         i = t->current_threshold;
4292
4293         /*
4294          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4295          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4296          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4297          * only one element of the array here.
4298          */
4299         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4300                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4301
4302         /* i = current_threshold + 1 */
4303         i++;
4304
4305         /*
4306          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4307          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4308          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4309          * only one element of the array here.
4310          */
4311         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4312                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4313
4314         /* Update current_threshold */
4315         t->current_threshold = i - 1;
4316 unlock:
4317         rcu_read_unlock();
4318 }
4319
4320 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4321 {
4322         while (memcg) {
4323                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4324                 if (do_swap_account)
4325                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4326
4327                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4328         }
4329 }
4330
4331 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4332 {
4333         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4334         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4335
4336         return _a->threshold - _b->threshold;
4337 }
4338
4339 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4340 {
4341         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4342
4343         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4344                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4345         return 0;
4346 }
4347
4348 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4349 {
4350         struct mem_cgroup *iter;
4351
4352         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4353                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4354 }
4355
4356 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup *cgrp,
4357         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4358 {
4359         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4360         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4361         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4362         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4363         u64 threshold, usage;
4364         int i, size, ret;
4365
4366         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4367         if (ret)
4368                 return ret;
4369
4370         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4371
4372         if (type == _MEM)
4373                 thresholds = &memcg->thresholds;
4374         else if (type == _MEMSWAP)
4375                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4376         else
4377                 BUG();
4378
4379         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4380
4381         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4382         if (thresholds->primary)
4383                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4384
4385         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4386
4387         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4388         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4389                         GFP_KERNEL);
4390         if (!new) {
4391                 ret = -ENOMEM;
4392                 goto unlock;
4393         }
4394         new->size = size;
4395
4396         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4397         if (thresholds->primary) {
4398                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4399                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4400         }
4401
4402         /* Add new threshold */
4403         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4404         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4405
4406         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4407         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4408                         compare_thresholds, NULL);
4409
4410         /* Find current threshold */
4411         new->current_threshold = -1;
4412         for (i = 0; i < size; i++) {
4413                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4414                         /*
4415                          * new->current_threshold will not be used until
4416                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4417                          * it here.
4418                          */
4419                         ++new->current_threshold;
4420                 } else
4421                         break;
4422         }
4423
4424         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4425         kfree(thresholds->spare);
4426         thresholds->spare = thresholds->primary;
4427
4428         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4429
4430         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4431         synchronize_rcu();
4432
4433 unlock:
4434         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4435
4436         return ret;
4437 }
4438
4439 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4440         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4441 {
4442         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4443         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4444         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4445         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4446         u64 usage;
4447         int i, j, size;
4448
4449         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4450         if (type == _MEM)
4451                 thresholds = &memcg->thresholds;
4452         else if (type == _MEMSWAP)
4453                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4454         else
4455                 BUG();
4456
4457         if (!thresholds->primary)
4458                 goto unlock;
4459
4460         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4461
4462         /* Check if a threshold crossed before removing */
4463         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4464
4465         /* Calculate new number of threshold */
4466         size = 0;
4467         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4468                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4469                         size++;
4470         }
4471
4472         new = thresholds->spare;
4473
4474         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4475         if (!size) {
4476                 kfree(new);
4477                 new = NULL;
4478                 goto swap_buffers;
4479         }
4480
4481         new->size = size;
4482
4483         /* Copy thresholds and find current threshold */
4484         new->current_threshold = -1;
4485         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4486                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4487                         continue;
4488
4489                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4490                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4491                         /*
4492                          * new->current_threshold will not be used
4493                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4494                          * it here.
4495                          */
4496                         ++new->current_threshold;
4497                 }
4498                 j++;
4499         }
4500
4501 swap_buffers:
4502         /* Swap primary and spare array */
4503         thresholds->spare = thresholds->primary;
4504         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4505         if (!new) {
4506                 kfree(thresholds->spare);
4507                 thresholds->spare = NULL;
4508         }
4509
4510         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4511
4512         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4513         synchronize_rcu();
4514 unlock:
4515         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4516 }
4517
4518 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup *cgrp,
4519         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4520 {
4521         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4522         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4523         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4524
4525         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4526         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4527         if (!event)
4528                 return -ENOMEM;
4529
4530         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4531
4532         event->eventfd = eventfd;
4533         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4534
4535         /* already in OOM ? */
4536         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4537                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4538         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4539
4540         return 0;
4541 }
4542
4543 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4544         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4545 {
4546         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4547         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4548         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4549
4550         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4551
4552         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4553
4554         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4555                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4556                         list_del(&ev->list);
4557                         kfree(ev);
4558                 }
4559         }
4560
4561         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4562 }
4563
4564 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup *cgrp,
4565         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
4566 {
4567         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4568
4569         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", memcg->oom_kill_disable);
4570
4571         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4572                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
4573         else
4574                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
4575         return 0;
4576 }
4577
4578 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup *cgrp,
4579         struct cftype *cft, u64 val)
4580 {
4581         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4582         struct mem_cgroup *parent;
4583
4584         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4585         if (!cgrp->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4586                 return -EINVAL;
4587
4588         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4589
4590         cgroup_lock();
4591         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
4592         if ((parent->use_hierarchy) ||
4593             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4594                 cgroup_unlock();
4595                 return -EINVAL;
4596         }
4597         memcg->oom_kill_disable = val;
4598         if (!val)
4599                 memcg_oom_recover(memcg);
4600         cgroup_unlock();
4601         return 0;
4602 }
4603
4604 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4605 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4606 {
4607         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4608 };
4609
4610 static void kmem_cgroup_destroy(struct mem_cgroup *memcg)
4611 {
4612         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4613 }
4614 #else
4615 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4616 {
4617         return 0;
4618 }
4619
4620 static void kmem_cgroup_destroy(struct mem_cgroup *memcg)
4621 {
4622 }
4623 #endif
4624
4625 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4626         {
4627                 .name = "usage_in_bytes",
4628                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4629                 .read = mem_cgroup_read,
4630                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4631                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4632         },
4633         {
4634                 .name = "max_usage_in_bytes",
4635                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4636                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4637                 .read = mem_cgroup_read,
4638         },
4639         {
4640                 .name = "limit_in_bytes",
4641                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4642                 .write_string = mem_cgroup_write,
4643                 .read = mem_cgroup_read,
4644         },
4645         {
4646                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4647                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4648                 .write_string = mem_cgroup_write,
4649                 .read = mem_cgroup_read,
4650         },
4651         {
4652                 .name = "failcnt",
4653                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4654                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4655                 .read = mem_cgroup_read,
4656         },
4657         {
4658                 .name = "stat",
4659                 .read_seq_string = memcg_stat_show,
4660         },
4661         {
4662                 .name = "force_empty",
4663                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
4664         },
4665         {
4666                 .name = "use_hierarchy",
4667                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4668                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4669         },
4670         {
4671                 .name = "swappiness",
4672                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4673                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4674         },
4675         {
4676                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4677                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4678                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4679         },
4680         {
4681                 .name = "oom_control",
4682                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
4683                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4684                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
4685                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
4686                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4687         },
4688 #ifdef CONFIG_NUMA
4689         {
4690                 .name = "numa_stat",
4691                 .read_seq_string = memcg_numa_stat_show,
4692         },
4693 #endif
4694 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4695         {
4696                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4697                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4698                 .read = mem_cgroup_read,
4699                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4700                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4701         },
4702         {
4703                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4704                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4705                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4706                 .read = mem_cgroup_read,
4707         },
4708         {
4709                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4710                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4711                 .write_string = mem_cgroup_write,
4712                 .read = mem_cgroup_read,
4713         },
4714         {
4715                 .name = "memsw.failcnt",
4716                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4717                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4718                 .read = mem_cgroup_read,
4719         },
4720 #endif
4721         { },    /* terminate */
4722 };
4723
4724 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4725 {
4726         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4727         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4728         int zone, tmp = node;
4729         /*
4730          * This routine is called against possible nodes.
4731          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4732          *
4733          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4734          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4735          *       function.
4736          */
4737         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4738                 tmp = -1;
4739         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4740         if (!pn)
4741                 return 1;
4742
4743         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4744                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4745                 lruvec_init(&mz->lruvec, &NODE_DATA(node)->node_zones[zone]);
4746                 mz->usage_in_excess = 0;
4747                 mz->on_tree = false;
4748                 mz->memcg = memcg;
4749         }
4750         memcg->info.nodeinfo[node] = pn;
4751         return 0;
4752 }
4753
4754 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4755 {
4756         kfree(memcg->info.nodeinfo[node]);
4757 }
4758
4759 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4760 {
4761         struct mem_cgroup *memcg;
4762         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4763
4764         /* Can be very big if MAX_NUMNODES is very big */
4765         if (size < PAGE_SIZE)
4766                 memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4767         else
4768                 memcg = vzalloc(size);
4769
4770         if (!memcg)
4771                 return NULL;
4772
4773         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4774         if (!memcg->stat)
4775                 goto out_free;
4776         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4777         return memcg;
4778
4779 out_free:
4780         if (size < PAGE_SIZE)
4781                 kfree(memcg);
4782         else
4783                 vfree(memcg);
4784         return NULL;
4785 }
4786
4787 /*
4788  * Helpers for freeing a kmalloc()ed/vzalloc()ed mem_cgroup by RCU,
4789  * but in process context.  The work_freeing structure is overlaid
4790  * on the rcu_freeing structure, which itself is overlaid on memsw.
4791  */
4792 static void free_work(struct work_struct *work)
4793 {
4794         struct mem_cgroup *memcg;
4795         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4796
4797         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, work_freeing);
4798         /*
4799          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
4800          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
4801          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
4802          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
4803          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
4804          *
4805          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
4806          * to move this code around, and make sure it is outside
4807          * the cgroup_lock.
4808          */
4809         disarm_sock_keys(memcg);
4810         if (size < PAGE_SIZE)
4811                 kfree(memcg);
4812         else
4813                 vfree(memcg);
4814 }
4815
4816 static void free_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
4817 {
4818         struct mem_cgroup *memcg;
4819
4820         memcg = container_of(rcu_head, struct mem_cgroup, rcu_freeing);
4821         INIT_WORK(&memcg->work_freeing, free_work);
4822         schedule_work(&memcg->work_freeing);
4823 }
4824
4825 /*
4826  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4827  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4828  *
4829  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4830  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4831  * it goes down to 0.
4832  *
4833  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4834  */
4835
4836 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4837 {
4838         int node;
4839
4840         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4841         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &memcg->css);
4842
4843         for_each_node(node)
4844                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4845
4846         free_percpu(memcg->stat);
4847         call_rcu(&memcg->rcu_freeing, free_rcu);
4848 }
4849
4850 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg)
4851 {
4852         atomic_inc(&memcg->refcnt);
4853 }
4854
4855 static void __mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg, int count)
4856 {
4857         if (atomic_sub_and_test(count, &memcg->refcnt)) {
4858                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4859                 __mem_cgroup_free(memcg);
4860                 if (parent)
4861                         mem_cgroup_put(parent);
4862         }
4863 }
4864
4865 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg)
4866 {
4867         __mem_cgroup_put(memcg, 1);
4868 }
4869
4870 /*
4871  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4872  */
4873 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4874 {
4875         if (!memcg->res.parent)
4876                 return NULL;
4877         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
4878 }
4879 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4880
4881 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4882 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4883 {
4884         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
4885                 do_swap_account = 1;
4886 }
4887 #else
4888 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4889 {
4890 }
4891 #endif
4892
4893 static int mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4894 {
4895         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4896         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4897         int tmp, node, zone;
4898
4899         for_each_node(node) {
4900                 tmp = node;
4901                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4902                         tmp = -1;
4903                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4904                 if (!rtpn)
4905                         goto err_cleanup;
4906
4907                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4908
4909                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4910                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4911                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4912                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4913                 }
4914         }
4915         return 0;
4916
4917 err_cleanup:
4918         for_each_node(node) {
4919                 if (!soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node])
4920                         break;
4921                 kfree(soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node]);
4922                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = NULL;
4923         }
4924         return 1;
4925
4926 }
4927
4928 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4929 mem_cgroup_create(struct cgroup *cont)
4930 {
4931         struct mem_cgroup *memcg, *parent;
4932         long error = -ENOMEM;
4933         int node;
4934
4935         memcg = mem_cgroup_alloc();
4936         if (!memcg)
4937                 return ERR_PTR(error);
4938
4939         for_each_node(node)
4940                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4941                         goto free_out;
4942
4943         /* root ? */
4944         if (cont->parent == NULL) {
4945                 int cpu;
4946                 enable_swap_cgroup();
4947                 parent = NULL;
4948                 if (mem_cgroup_soft_limit_tree_init())
4949                         goto free_out;
4950                 root_mem_cgroup = memcg;
4951                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4952                         struct memcg_stock_pcp *stock =
4953                                                 &per_cpu(memcg_stock, cpu);
4954                         INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
4955                 }
4956                 hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
4957         } else {
4958                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
4959                 memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4960                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4961         }
4962
4963         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4964                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
4965                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4966                 /*
4967                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
4968                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
4969                  * This refcnt will be decremented when freeing this
4970                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
4971                  */
4972                 mem_cgroup_get(parent);
4973         } else {
4974                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
4975                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4976         }
4977         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4978         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4979
4980         if (parent)
4981                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4982         atomic_set(&memcg->refcnt, 1);
4983         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4984         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4985         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4986
4987         error = memcg_init_kmem(memcg, &mem_cgroup_subsys);
4988         if (error) {
4989                 /*
4990                  * We call put now because our (and parent's) refcnts
4991                  * are already in place. mem_cgroup_put() will internally
4992                  * call __mem_cgroup_free, so return directly
4993                  */
4994                 mem_cgroup_put(memcg);
4995                 return ERR_PTR(error);
4996         }
4997         return &memcg->css;
4998 free_out:
4999         __mem_cgroup_free(memcg);
5000         return ERR_PTR(error);
5001 }
5002
5003 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup *cont)
5004 {
5005         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5006
5007         return mem_cgroup_force_empty(memcg, false);
5008 }
5009
5010 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup *cont)
5011 {
5012         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5013
5014         kmem_cgroup_destroy(memcg);
5015
5016         mem_cgroup_put(memcg);
5017 }
5018
5019 #ifdef CONFIG_MMU
5020 /* Handlers for move charge at task migration. */
5021 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
5022 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5023 {
5024         int ret = 0;
5025         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5026         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
5027
5028         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5029                 mc.precharge += count;
5030                 /* we don't need css_get for root */
5031                 return ret;
5032         }
5033         /* try to charge at once */
5034         if (count > 1) {
5035                 struct res_counter *dummy;
5036                 /*
5037                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
5038                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
5039                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
5040                  * css_get().
5041                  */
5042                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
5043                         goto one_by_one;
5044                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
5045                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
5046                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
5047                         goto one_by_one;
5048                 }
5049                 mc.precharge += count;
5050                 return ret;
5051         }
5052 one_by_one:
5053         /* fall back to one by one charge */
5054         while (count--) {
5055                 if (signal_pending(current)) {
5056                         ret = -EINTR;
5057                         break;
5058                 }
5059                 if (!batch_count--) {
5060                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5061                         cond_resched();
5062                 }
5063                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
5064                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
5065                 if (ret)
5066                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
5067                         return ret;
5068                 mc.precharge++;
5069         }
5070         return ret;
5071 }
5072
5073 /**
5074  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5075  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5076  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5077  * @ptent: the pte to be checked
5078  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5079  *
5080  * Returns
5081  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5082  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5083  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5084  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5085  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5086  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5087  *     in target->ent.
5088  *
5089  * Called with pte lock held.
5090  */
5091 union mc_target {
5092         struct page     *page;
5093         swp_entry_t     ent;
5094 };
5095
5096 enum mc_target_type {
5097         MC_TARGET_NONE = 0,
5098         MC_TARGET_PAGE,
5099         MC_TARGET_SWAP,
5100 };
5101
5102 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5103                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5104 {
5105         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5106
5107         if (!page || !page_mapped(page))
5108                 return NULL;
5109         if (PageAnon(page)) {
5110                 /* we don't move shared anon */
5111                 if (!move_anon())
5112                         return NULL;
5113         } else if (!move_file())
5114                 /* we ignore mapcount for file pages */
5115                 return NULL;
5116         if (!get_page_unless_zero(page))
5117                 return NULL;
5118
5119         return page;
5120 }
5121
5122 #ifdef CONFIG_SWAP
5123 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5124                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5125 {
5126         struct page *page = NULL;
5127         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5128
5129         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5130                 return NULL;
5131         /*
5132          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5133          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5134          */
5135         page = find_get_page(&swapper_space, ent.val);
5136         if (do_swap_account)
5137                 entry->val = ent.val;
5138
5139         return page;
5140 }
5141 #else
5142 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5143                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5144 {
5145         return NULL;
5146 }
5147 #endif
5148
5149 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5150                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5151 {
5152         struct page *page = NULL;
5153         struct address_space *mapping;
5154         pgoff_t pgoff;
5155
5156         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5157                 return NULL;
5158         if (!move_file())
5159                 return NULL;
5160
5161         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5162         if (pte_none(ptent))
5163                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5164         else /* pte_file(ptent) is true */
5165                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5166
5167         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5168         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5169
5170 #ifdef CONFIG_SWAP
5171         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5172         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5173                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
5174                 if (do_swap_account)
5175                         *entry = swap;
5176                 page = find_get_page(&swapper_space, swap.val);
5177         }
5178 #endif
5179         return page;
5180 }
5181
5182 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5183                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5184 {
5185         struct page *page = NULL;
5186         struct page_cgroup *pc;
5187         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5188         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5189
5190         if (pte_present(ptent))
5191                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5192         else if (is_swap_pte(ptent))
5193                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5194         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5195                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5196
5197         if (!page && !ent.val)
5198                 return ret;
5199         if (page) {
5200                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5201                 /*
5202                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
5203                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
5204                  * the lock.
5205                  */
5206                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5207                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5208                         if (target)
5209                                 target->page = page;
5210                 }
5211                 if (!ret || !target)
5212                         put_page(page);
5213         }
5214         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5215         if (ent.val && !ret &&
5216                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5217                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5218                 if (target)
5219                         target->ent = ent;
5220         }
5221         return ret;
5222 }
5223
5224 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5225 /*
5226  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5227  * support them for now.
5228  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5229  */
5230 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5231                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5232 {
5233         struct page *page = NULL;
5234         struct page_cgroup *pc;
5235         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5236
5237         page = pmd_page(pmd);
5238         VM_BUG_ON(!page || !PageHead(page));
5239         if (!move_anon())
5240                 return ret;
5241         pc = lookup_page_cgroup(page);
5242         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5243                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5244                 if (target) {
5245                         get_page(page);
5246                         target->page = page;
5247                 }
5248         }
5249         return ret;
5250 }
5251 #else
5252 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5253                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5254 {
5255         return MC_TARGET_NONE;
5256 }
5257 #endif
5258
5259 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5260                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5261                                         struct mm_walk *walk)
5262 {
5263         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5264         pte_t *pte;
5265         spinlock_t *ptl;
5266
5267         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
5268                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5269                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5270                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5271                 return 0;
5272         }
5273
5274         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5275                 return 0;
5276         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5277         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5278                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5279                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5280         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5281         cond_resched();
5282
5283         return 0;
5284 }
5285
5286 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5287 {
5288         unsigned long precharge;
5289         struct vm_area_struct *vma;
5290
5291         down_read(&mm->mmap_sem);
5292         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5293                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5294                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5295                         .mm = mm,
5296                         .private = vma,
5297                 };
5298                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5299                         continue;
5300                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5301                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5302         }
5303         up_read(&mm->mmap_sem);
5304
5305         precharge = mc.precharge;
5306         mc.precharge = 0;
5307
5308         return precharge;
5309 }
5310
5311 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5312 {
5313         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5314
5315         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5316         mc.moving_task = current;
5317         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5318 }
5319
5320 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5321 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5322 {
5323         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5324         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5325
5326         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5327         if (mc.precharge) {
5328                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5329                 mc.precharge = 0;
5330         }
5331         /*
5332          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5333          * we must uncharge here.
5334          */
5335         if (mc.moved_charge) {
5336                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5337                 mc.moved_charge = 0;
5338         }
5339         /* we must fixup refcnts and charges */
5340         if (mc.moved_swap) {
5341                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5342                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5343                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5344                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5345                 __mem_cgroup_put(mc.from, mc.moved_swap);
5346
5347                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
5348                         /*
5349                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5350                          * uncharge to->res.
5351                          */
5352                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5353                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5354                 }
5355                 /* we've already done mem_cgroup_get(mc.to) */
5356                 mc.moved_swap = 0;
5357         }
5358         memcg_oom_recover(from);
5359         memcg_oom_recover(to);
5360         wake_up_all(&mc.waitq);
5361 }
5362
5363 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5364 {
5365         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5366
5367         /*
5368          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5369          * task migration.
5370          */
5371         mc.moving_task = NULL;
5372         __mem_cgroup_clear_mc();
5373         spin_lock(&mc.lock);
5374         mc.from = NULL;
5375         mc.to = NULL;
5376         spin_unlock(&mc.lock);
5377         mem_cgroup_end_move(from);
5378 }
5379
5380 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5381                                  struct cgroup_taskset *tset)
5382 {
5383         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5384         int ret = 0;
5385         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
5386
5387         if (memcg->move_charge_at_immigrate) {
5388                 struct mm_struct *mm;
5389                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5390
5391                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5392
5393                 mm = get_task_mm(p);
5394                 if (!mm)
5395                         return 0;
5396                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5397                 if (mm->owner == p) {
5398                         VM_BUG_ON(mc.from);
5399                         VM_BUG_ON(mc.to);
5400                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5401                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5402                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5403                         mem_cgroup_start_move(from);
5404                         spin_lock(&mc.lock);
5405                         mc.from = from;
5406                         mc.to = memcg;
5407                         spin_unlock(&mc.lock);
5408                         /* We set mc.moving_task later */
5409
5410                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5411                         if (ret)
5412                                 mem_cgroup_clear_mc();
5413                 }
5414                 mmput(mm);
5415         }
5416         return ret;
5417 }
5418
5419 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5420                                      struct cgroup_taskset *tset)
5421 {
5422         mem_cgroup_clear_mc();
5423 }
5424
5425 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5426                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5427                                 struct mm_walk *walk)
5428 {
5429         int ret = 0;
5430         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5431         pte_t *pte;
5432         spinlock_t *ptl;
5433         enum mc_target_type target_type;
5434         union mc_target target;
5435         struct page *page;
5436         struct page_cgroup *pc;
5437
5438         /*
5439          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5440          * happens because:
5441          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5442          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5443          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5444          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5445          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5446          *    part of thp split is not executed yet.
5447          */
5448         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
5449                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5450                         spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5451                         return 0;
5452                 }
5453                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5454                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5455                         page = target.page;
5456                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5457                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5458                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5459                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
5460                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5461                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5462                                 }
5463                                 putback_lru_page(page);
5464                         }
5465                         put_page(page);
5466                 }
5467                 spin_unlock(&vma->vm_mm->page_table_lock);
5468                 return 0;
5469         }
5470
5471         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5472                 return 0;
5473 retry:
5474         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5475         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5476                 pte_t ptent = *(pte++);
5477                 swp_entry_t ent;
5478
5479                 if (!mc.precharge)
5480                         break;
5481
5482                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5483                 case MC_TARGET_PAGE:
5484                         page = target.page;
5485                         if (isolate_lru_page(page))
5486                                 goto put;
5487                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5488                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5489                                                      mc.from, mc.to)) {
5490                                 mc.precharge--;
5491                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5492                                 mc.moved_charge++;
5493                         }
5494                         putback_lru_page(page);
5495 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5496                         put_page(page);
5497                         break;
5498                 case MC_TARGET_SWAP:
5499                         ent = target.ent;
5500                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5501                                 mc.precharge--;
5502                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5503                                 mc.moved_swap++;
5504                         }
5505                         break;
5506                 default:
5507                         break;
5508                 }
5509         }
5510         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5511         cond_resched();
5512
5513         if (addr != end) {
5514                 /*
5515                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5516                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5517                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5518                  * phase.
5519                  */
5520                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5521                 if (!ret)
5522                         goto retry;
5523         }
5524
5525         return ret;
5526 }
5527
5528 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5529 {
5530         struct vm_area_struct *vma;
5531
5532         lru_add_drain_all();
5533 retry:
5534         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5535                 /*
5536                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5537                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5538                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5539                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5540                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5541                  */
5542                 __mem_cgroup_clear_mc();
5543                 cond_resched();
5544                 goto retry;
5545         }
5546         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5547                 int ret;
5548                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5549                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5550                         .mm = mm,
5551                         .private = vma,
5552                 };
5553                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5554                         continue;
5555                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5556                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5557                 if (ret)
5558                         /*
5559                          * means we have consumed all precharges and failed in
5560                          * doing additional charge. Just abandon here.
5561                          */
5562                         break;
5563         }
5564         up_read(&mm->mmap_sem);
5565 }
5566
5567 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5568                                  struct cgroup_taskset *tset)
5569 {
5570         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5571         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5572
5573         if (mm) {
5574                 if (mc.to)
5575                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5576                 mmput(mm);
5577         }
5578         if (mc.to)
5579                 mem_cgroup_clear_mc();
5580 }
5581 #else   /* !CONFIG_MMU */
5582 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5583                                  struct cgroup_taskset *tset)
5584 {
5585         return 0;
5586 }
5587 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5588                                      struct cgroup_taskset *tset)
5589 {
5590 }
5591 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5592                                  struct cgroup_taskset *tset)
5593 {
5594 }
5595 #endif
5596
5597 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
5598         .name = "memory",
5599         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
5600         .create = mem_cgroup_create,
5601         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
5602         .destroy = mem_cgroup_destroy,
5603         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5604         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5605         .attach = mem_cgroup_move_task,
5606         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
5607         .early_init = 0,
5608         .use_id = 1,
5609         .__DEPRECATED_clear_css_refs = true,
5610 };
5611
5612 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5613 static int __init enable_swap_account(char *s)
5614 {
5615         /* consider enabled if no parameter or 1 is given */
5616         if (!strcmp(s, "1"))
5617                 really_do_swap_account = 1;
5618         else if (!strcmp(s, "0"))
5619                 really_do_swap_account = 0;
5620         return 1;
5621 }
5622 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5623
5624 #endif