031ca345677b9293093af8c17f6a7e906fe4bf79
[linux-2.6-microblaze.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  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/page_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include "internal.h"
60 #include <net/sock.h>
61 #include <net/ip.h>
62 #include <net/tcp_memcontrol.h>
63 #include "slab.h"
64
65 #include <asm/uaccess.h>
66
67 #include <trace/events/vmscan.h>
68
69 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
70 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
71
72 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
73 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
76 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
77 int do_swap_account __read_mostly;
78
79 /* for remember boot option*/
80 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
81 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
82 #else
83 static int really_do_swap_account __initdata;
84 #endif
85
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90
91 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
92         "cache",
93         "rss",
94         "rss_huge",
95         "mapped_file",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 enum mem_cgroup_events_index {
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
106 };
107
108 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
109         "pgpgin",
110         "pgpgout",
111         "pgfault",
112         "pgmajfault",
113 };
114
115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
116         "inactive_anon",
117         "active_anon",
118         "inactive_file",
119         "active_file",
120         "unevictable",
121 };
122
123 /*
124  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
125  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
126  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
127  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
128  */
129 enum mem_cgroup_events_target {
130         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
131         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
132         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
133         MEM_CGROUP_NTARGETS,
134 };
135 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
136 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
137 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
138
139 struct mem_cgroup_stat_cpu {
140         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
141         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
142         unsigned long nr_page_events;
143         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
144 };
145
146 struct reclaim_iter {
147         struct mem_cgroup *position;
148         /* scan generation, increased every round-trip */
149         unsigned int generation;
150 };
151
152 /*
153  * per-zone information in memory controller.
154  */
155 struct mem_cgroup_per_zone {
156         struct lruvec           lruvec;
157         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
158
159         struct reclaim_iter     iter[DEF_PRIORITY + 1];
160
161         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
162         unsigned long           usage_in_excess;/* Set to the value by which */
163                                                 /* the soft limit is exceeded*/
164         bool                    on_tree;
165         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
166                                                 /* use container_of        */
167 };
168
169 struct mem_cgroup_per_node {
170         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
171 };
172
173 /*
174  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
175  * their hierarchy representation
176  */
177
178 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
179         struct rb_root rb_root;
180         spinlock_t lock;
181 };
182
183 struct mem_cgroup_tree_per_node {
184         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
185 };
186
187 struct mem_cgroup_tree {
188         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
189 };
190
191 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
192
193 struct mem_cgroup_threshold {
194         struct eventfd_ctx *eventfd;
195         unsigned long threshold;
196 };
197
198 /* For threshold */
199 struct mem_cgroup_threshold_ary {
200         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
201         int current_threshold;
202         /* Size of entries[] */
203         unsigned int size;
204         /* Array of thresholds */
205         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
206 };
207
208 struct mem_cgroup_thresholds {
209         /* Primary thresholds array */
210         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
211         /*
212          * Spare threshold array.
213          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
214          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
215          */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
217 };
218
219 /* for OOM */
220 struct mem_cgroup_eventfd_list {
221         struct list_head list;
222         struct eventfd_ctx *eventfd;
223 };
224
225 /*
226  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
227  */
228 struct mem_cgroup_event {
229         /*
230          * memcg which the event belongs to.
231          */
232         struct mem_cgroup *memcg;
233         /*
234          * eventfd to signal userspace about the event.
235          */
236         struct eventfd_ctx *eventfd;
237         /*
238          * Each of these stored in a list by the cgroup.
239          */
240         struct list_head list;
241         /*
242          * register_event() callback will be used to add new userspace
243          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
244          * on eventfd to send notification to userspace.
245          */
246         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
247                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
248         /*
249          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
250          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
251          * if you want provide notification functionality.
252          */
253         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
254                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
255         /*
256          * All fields below needed to unregister event when
257          * userspace closes eventfd.
258          */
259         poll_table pt;
260         wait_queue_head_t *wqh;
261         wait_queue_t wait;
262         struct work_struct remove;
263 };
264
265 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
266 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
267
268 /*
269  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
270  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
271  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
272  * to help the administrator determine what knobs to tune.
273  *
274  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
275  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
276  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
277  * a feature that will be implemented much later in the future.
278  */
279 struct mem_cgroup {
280         struct cgroup_subsys_state css;
281
282         /* Accounted resources */
283         struct page_counter memory;
284         struct page_counter memsw;
285         struct page_counter kmem;
286
287         unsigned long soft_limit;
288
289         /* vmpressure notifications */
290         struct vmpressure vmpressure;
291
292         /* css_online() has been completed */
293         int initialized;
294
295         /*
296          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
297          */
298         bool use_hierarchy;
299         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
300
301         bool            oom_lock;
302         atomic_t        under_oom;
303         atomic_t        oom_wakeups;
304
305         int     swappiness;
306         /* OOM-Killer disable */
307         int             oom_kill_disable;
308
309         /* protect arrays of thresholds */
310         struct mutex thresholds_lock;
311
312         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
313         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
314
315         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
316         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
317
318         /* For oom notifier event fd */
319         struct list_head oom_notify;
320
321         /*
322          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
323          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
324          */
325         unsigned long move_charge_at_immigrate;
326         /*
327          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
328          */
329         atomic_t        moving_account;
330         /* taken only while moving_account > 0 */
331         spinlock_t      move_lock;
332         /*
333          * percpu counter.
334          */
335         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
336         /*
337          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
338          * See mem_cgroup_read_stat().
339          */
340         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
341         spinlock_t pcp_counter_lock;
342
343 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
344         struct cg_proto tcp_mem;
345 #endif
346 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
347         /* analogous to slab_common's slab_caches list, but per-memcg;
348          * protected by memcg_slab_mutex */
349         struct list_head memcg_slab_caches;
350         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
351         int kmemcg_id;
352 #endif
353
354         int last_scanned_node;
355 #if MAX_NUMNODES > 1
356         nodemask_t      scan_nodes;
357         atomic_t        numainfo_events;
358         atomic_t        numainfo_updating;
359 #endif
360
361         /* List of events which userspace want to receive */
362         struct list_head event_list;
363         spinlock_t event_list_lock;
364
365         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
366         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
367 };
368
369 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
370 enum {
371         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
372 };
373
374 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
375 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
376 {
377         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
378 }
379
380 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
381 {
382         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
383 }
384
385 #endif
386
387 /* Stuffs for move charges at task migration. */
388 /*
389  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
390  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
391  */
392 enum move_type {
393         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
394         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
395         NR_MOVE_TYPE,
396 };
397
398 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
399 static struct move_charge_struct {
400         spinlock_t        lock; /* for from, to */
401         struct mem_cgroup *from;
402         struct mem_cgroup *to;
403         unsigned long immigrate_flags;
404         unsigned long precharge;
405         unsigned long moved_charge;
406         unsigned long moved_swap;
407         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
408         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
409 } mc = {
410         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
411         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
412 };
413
414 static bool move_anon(void)
415 {
416         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
417 }
418
419 static bool move_file(void)
420 {
421         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
422 }
423
424 /*
425  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
426  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
427  */
428 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
429 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
430
431 enum charge_type {
432         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
433         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
434         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
435         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
436         NR_CHARGE_TYPE,
437 };
438
439 /* for encoding cft->private value on file */
440 enum res_type {
441         _MEM,
442         _MEMSWAP,
443         _OOM_TYPE,
444         _KMEM,
445 };
446
447 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
448 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
449 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
450 /* Used for OOM nofiier */
451 #define OOM_CONTROL             (0)
452
453 /*
454  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
455  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
456  * appearing has to hold it as well.
457  */
458 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
459
460 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
461 {
462         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
463 }
464
465 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
466 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
467 {
468         if (!memcg)
469                 memcg = root_mem_cgroup;
470         return &memcg->vmpressure;
471 }
472
473 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
474 {
475         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
476 }
477
478 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
479 {
480         return (memcg == root_mem_cgroup);
481 }
482
483 /*
484  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
485  * an unsigned short.
486  */
487 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
488
489 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
490 {
491         return memcg->css.id;
492 }
493
494 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
495 {
496         struct cgroup_subsys_state *css;
497
498         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
499         return mem_cgroup_from_css(css);
500 }
501
502 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
503 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
504
505 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
506 {
507         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
508                 struct mem_cgroup *memcg;
509                 struct cg_proto *cg_proto;
510
511                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
512
513                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
514                  * filled. It won't however, necessarily happen from
515                  * process context. So the test for root memcg given
516                  * the current task's memcg won't help us in this case.
517                  *
518                  * Respecting the original socket's memcg is a better
519                  * decision in this case.
520                  */
521                 if (sk->sk_cgrp) {
522                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
523                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
524                         return;
525                 }
526
527                 rcu_read_lock();
528                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
529                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
530                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
531                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
532                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
533                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
534                 }
535                 rcu_read_unlock();
536         }
537 }
538 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
539
540 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
541 {
542         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
543                 struct mem_cgroup *memcg;
544                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
545                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
546                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
547         }
548 }
549
550 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
551 {
552         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
553                 return NULL;
554
555         return &memcg->tcp_mem;
556 }
557 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
558
559 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
560 {
561         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
562                 return;
563         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
564 }
565 #else
566 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
567 {
568 }
569 #endif
570
571 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
572 /*
573  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
574  * The main reason for not using cgroup id for this:
575  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
576  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
577  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
578  *  200 entry array for that.
579  *
580  * The current size of the caches array is stored in
581  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
582  * increase it.
583  */
584 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
585 int memcg_limited_groups_array_size;
586
587 /*
588  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
589  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
590  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
591  * tunable, but that is strictly not necessary.
592  *
593  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
594  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
595  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
596  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
597  * increase ours as well if it increases.
598  */
599 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
600 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
601
602 /*
603  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
604  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
605  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
606  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
607  */
608 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
609 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
610
611 static void memcg_free_cache_id(int id);
612
613 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
614 {
615         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
616                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
617                 memcg_free_cache_id(memcg->kmemcg_id);
618         }
619         /*
620          * This check can't live in kmem destruction function,
621          * since the charges will outlive the cgroup
622          */
623         WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
624 }
625 #else
626 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
627 {
628 }
629 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
630
631 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
632 {
633         disarm_sock_keys(memcg);
634         disarm_kmem_keys(memcg);
635 }
636
637 static struct mem_cgroup_per_zone *
638 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
639 {
640         int nid = zone_to_nid(zone);
641         int zid = zone_idx(zone);
642
643         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
644 }
645
646 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
647 {
648         return &memcg->css;
649 }
650
651 static struct mem_cgroup_per_zone *
652 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
653 {
654         int nid = page_to_nid(page);
655         int zid = page_zonenum(page);
656
657         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
658 }
659
660 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
661 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
662 {
663         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
664 }
665
666 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
667 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
668 {
669         int nid = page_to_nid(page);
670         int zid = page_zonenum(page);
671
672         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
673 }
674
675 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
676                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
677                                          unsigned long new_usage_in_excess)
678 {
679         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
680         struct rb_node *parent = NULL;
681         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
682
683         if (mz->on_tree)
684                 return;
685
686         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
687         if (!mz->usage_in_excess)
688                 return;
689         while (*p) {
690                 parent = *p;
691                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
692                                         tree_node);
693                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
694                         p = &(*p)->rb_left;
695                 /*
696                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
697                  * limit by the same amount
698                  */
699                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
700                         p = &(*p)->rb_right;
701         }
702         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
703         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
704         mz->on_tree = true;
705 }
706
707 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
708                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
709 {
710         if (!mz->on_tree)
711                 return;
712         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
713         mz->on_tree = false;
714 }
715
716 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
717                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
718 {
719         unsigned long flags;
720
721         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
722         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
723         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
724 }
725
726 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
727 {
728         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
729         unsigned long soft_limit = ACCESS_ONCE(memcg->soft_limit);
730         unsigned long excess = 0;
731
732         if (nr_pages > soft_limit)
733                 excess = nr_pages - soft_limit;
734
735         return excess;
736 }
737
738 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
739 {
740         unsigned long excess;
741         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
742         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
743
744         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
745         /*
746          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
747          * because their event counter is not touched.
748          */
749         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
750                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
751                 excess = soft_limit_excess(memcg);
752                 /*
753                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
754                  * mem is over its softlimit.
755                  */
756                 if (excess || mz->on_tree) {
757                         unsigned long flags;
758
759                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
760                         /* if on-tree, remove it */
761                         if (mz->on_tree)
762                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
763                         /*
764                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
765                          * If excess is 0, no tree ops.
766                          */
767                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
768                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
769                 }
770         }
771 }
772
773 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
774 {
775         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
776         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
777         int nid, zid;
778
779         for_each_node(nid) {
780                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
781                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
782                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
783                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
784                 }
785         }
786 }
787
788 static struct mem_cgroup_per_zone *
789 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
790 {
791         struct rb_node *rightmost = NULL;
792         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
793
794 retry:
795         mz = NULL;
796         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
797         if (!rightmost)
798                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
799
800         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
801         /*
802          * Remove the node now but someone else can add it back,
803          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
804          * position in the tree.
805          */
806         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
807         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
808             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
809                 goto retry;
810 done:
811         return mz;
812 }
813
814 static struct mem_cgroup_per_zone *
815 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
816 {
817         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
818
819         spin_lock_irq(&mctz->lock);
820         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
821         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
822         return mz;
823 }
824
825 /*
826  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
827  *
828  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
829  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
830  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
831  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
832  *
833  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
834  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
835  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
836  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
837  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
838  *
839  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
840  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
841  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
842  * implemented.
843  */
844 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
845                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
846 {
847         long val = 0;
848         int cpu;
849
850         get_online_cpus();
851         for_each_online_cpu(cpu)
852                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
853 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
854         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
855         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
856         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
857 #endif
858         put_online_cpus();
859         return val;
860 }
861
862 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
863                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
864 {
865         unsigned long val = 0;
866         int cpu;
867
868         get_online_cpus();
869         for_each_online_cpu(cpu)
870                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
871 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
872         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
873         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
874         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
875 #endif
876         put_online_cpus();
877         return val;
878 }
879
880 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
881                                          struct page *page,
882                                          int nr_pages)
883 {
884         /*
885          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
886          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
887          */
888         if (PageAnon(page))
889                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
890                                 nr_pages);
891         else
892                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
893                                 nr_pages);
894
895         if (PageTransHuge(page))
896                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
897                                 nr_pages);
898
899         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
900         if (nr_pages > 0)
901                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
902         else {
903                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
904                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
905         }
906
907         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
908 }
909
910 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
911 {
912         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
913
914         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
915         return mz->lru_size[lru];
916 }
917
918 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
919                                                   int nid,
920                                                   unsigned int lru_mask)
921 {
922         unsigned long nr = 0;
923         int zid;
924
925         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
926
927         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
928                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
929                 enum lru_list lru;
930
931                 for_each_lru(lru) {
932                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
933                                 continue;
934                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
935                         nr += mz->lru_size[lru];
936                 }
937         }
938         return nr;
939 }
940
941 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
942                         unsigned int lru_mask)
943 {
944         unsigned long nr = 0;
945         int nid;
946
947         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
948                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
949         return nr;
950 }
951
952 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
953                                        enum mem_cgroup_events_target target)
954 {
955         unsigned long val, next;
956
957         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
958         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
959         /* from time_after() in jiffies.h */
960         if ((long)next - (long)val < 0) {
961                 switch (target) {
962                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
963                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
964                         break;
965                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
966                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
967                         break;
968                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
969                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
970                         break;
971                 default:
972                         break;
973                 }
974                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
975                 return true;
976         }
977         return false;
978 }
979
980 /*
981  * Check events in order.
982  *
983  */
984 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
985 {
986         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
987         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
988                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
989                 bool do_softlimit;
990                 bool do_numainfo __maybe_unused;
991
992                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
993                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
994 #if MAX_NUMNODES > 1
995                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
996                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
997 #endif
998                 mem_cgroup_threshold(memcg);
999                 if (unlikely(do_softlimit))
1000                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1001 #if MAX_NUMNODES > 1
1002                 if (unlikely(do_numainfo))
1003                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1004 #endif
1005         }
1006 }
1007
1008 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1009 {
1010         /*
1011          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1012          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1013          * So this can be called with p == NULL.
1014          */
1015         if (unlikely(!p))
1016                 return NULL;
1017
1018         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1019 }
1020
1021 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1022 {
1023         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1024
1025         rcu_read_lock();
1026         do {
1027                 /*
1028                  * Page cache insertions can happen withou an
1029                  * actual mm context, e.g. during disk probing
1030                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1031                  */
1032                 if (unlikely(!mm))
1033                         memcg = root_mem_cgroup;
1034                 else {
1035                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1036                         if (unlikely(!memcg))
1037                                 memcg = root_mem_cgroup;
1038                 }
1039         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
1040         rcu_read_unlock();
1041         return memcg;
1042 }
1043
1044 /**
1045  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1046  * @root: hierarchy root
1047  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1048  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1049  *
1050  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1051  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1052  *
1053  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1054  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1055  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1056  *
1057  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1058  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1059  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1060  */
1061 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1062                                    struct mem_cgroup *prev,
1063                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1064 {
1065         struct reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1066         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1067         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1068         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1069
1070         if (mem_cgroup_disabled())
1071                 return NULL;
1072
1073         if (!root)
1074                 root = root_mem_cgroup;
1075
1076         if (prev && !reclaim)
1077                 pos = prev;
1078
1079         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1080                 if (prev)
1081                         goto out;
1082                 return root;
1083         }
1084
1085         rcu_read_lock();
1086
1087         if (reclaim) {
1088                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1089
1090                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1091                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1092
1093                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1094                         goto out_unlock;
1095
1096                 do {
1097                         pos = ACCESS_ONCE(iter->position);
1098                         /*
1099                          * A racing update may change the position and
1100                          * put the last reference, hence css_tryget(),
1101                          * or retry to see the updated position.
1102                          */
1103                 } while (pos && !css_tryget(&pos->css));
1104         }
1105
1106         if (pos)
1107                 css = &pos->css;
1108
1109         for (;;) {
1110                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1111                 if (!css) {
1112                         /*
1113                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1114                          * new one might jump in right at the end of
1115                          * the hierarchy - make sure they see at least
1116                          * one group and restart from the beginning.
1117                          */
1118                         if (!prev)
1119                                 continue;
1120                         break;
1121                 }
1122
1123                 /*
1124                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1125                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1126                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1127                  */
1128                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1129
1130                 if (css == &root->css)
1131                         break;
1132
1133                 if (css_tryget(css)) {
1134                         /*
1135                          * Make sure the memcg is initialized:
1136                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
1137                          * initialization against setting the flag.
1138                          */
1139                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
1140                                 break;
1141
1142                         css_put(css);
1143                 }
1144
1145                 memcg = NULL;
1146         }
1147
1148         if (reclaim) {
1149                 if (cmpxchg(&iter->position, pos, memcg) == pos) {
1150                         if (memcg)
1151                                 css_get(&memcg->css);
1152                         if (pos)
1153                                 css_put(&pos->css);
1154                 }
1155
1156                 /*
1157                  * pairs with css_tryget when dereferencing iter->position
1158                  * above.
1159                  */
1160                 if (pos)
1161                         css_put(&pos->css);
1162
1163                 if (!memcg)
1164                         iter->generation++;
1165                 else if (!prev)
1166                         reclaim->generation = iter->generation;
1167         }
1168
1169 out_unlock:
1170         rcu_read_unlock();
1171 out:
1172         if (prev && prev != root)
1173                 css_put(&prev->css);
1174
1175         return memcg;
1176 }
1177
1178 /**
1179  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1180  * @root: hierarchy root
1181  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1182  */
1183 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1184                            struct mem_cgroup *prev)
1185 {
1186         if (!root)
1187                 root = root_mem_cgroup;
1188         if (prev && prev != root)
1189                 css_put(&prev->css);
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1194  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1195  * be used for reference counting.
1196  */
1197 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1198         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1199              iter != NULL;                              \
1200              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1201
1202 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1203         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1204              iter != NULL;                              \
1205              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1206
1207 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1208 {
1209         struct mem_cgroup *memcg;
1210
1211         rcu_read_lock();
1212         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1213         if (unlikely(!memcg))
1214                 goto out;
1215
1216         switch (idx) {
1217         case PGFAULT:
1218                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1219                 break;
1220         case PGMAJFAULT:
1221                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1222                 break;
1223         default:
1224                 BUG();
1225         }
1226 out:
1227         rcu_read_unlock();
1228 }
1229 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1230
1231 /**
1232  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1233  * @zone: zone of the wanted lruvec
1234  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1235  *
1236  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1237  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1238  * is disabled.
1239  */
1240 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1241                                       struct mem_cgroup *memcg)
1242 {
1243         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1244         struct lruvec *lruvec;
1245
1246         if (mem_cgroup_disabled()) {
1247                 lruvec = &zone->lruvec;
1248                 goto out;
1249         }
1250
1251         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1252         lruvec = &mz->lruvec;
1253 out:
1254         /*
1255          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1256          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1257          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1258          */
1259         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1260                 lruvec->zone = zone;
1261         return lruvec;
1262 }
1263
1264 /**
1265  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1266  * @page: the page
1267  * @zone: zone of the page
1268  *
1269  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1270  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1271  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1272  */
1273 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1274 {
1275         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1276         struct mem_cgroup *memcg;
1277         struct page_cgroup *pc;
1278         struct lruvec *lruvec;
1279
1280         if (mem_cgroup_disabled()) {
1281                 lruvec = &zone->lruvec;
1282                 goto out;
1283         }
1284
1285         pc = lookup_page_cgroup(page);
1286         memcg = pc->mem_cgroup;
1287         /*
1288          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1289          * possibly migrated - before they are charged.
1290          */
1291         if (!memcg)
1292                 memcg = root_mem_cgroup;
1293
1294         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1295         lruvec = &mz->lruvec;
1296 out:
1297         /*
1298          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1299          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1300          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1301          */
1302         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1303                 lruvec->zone = zone;
1304         return lruvec;
1305 }
1306
1307 /**
1308  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1309  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1310  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1311  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1312  *
1313  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1314  * lru list.
1315  */
1316 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1317                                 int nr_pages)
1318 {
1319         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1320         unsigned long *lru_size;
1321
1322         if (mem_cgroup_disabled())
1323                 return;
1324
1325         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1326         lru_size = mz->lru_size + lru;
1327         *lru_size += nr_pages;
1328         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1329 }
1330
1331 bool mem_cgroup_is_descendant(struct mem_cgroup *memcg, struct mem_cgroup *root)
1332 {
1333         if (root == memcg)
1334                 return true;
1335         if (!root->use_hierarchy)
1336                 return false;
1337         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root->css.cgroup);
1338 }
1339
1340 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1341 {
1342         struct mem_cgroup *task_memcg;
1343         struct task_struct *p;
1344         bool ret;
1345
1346         p = find_lock_task_mm(task);
1347         if (p) {
1348                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1349                 task_unlock(p);
1350         } else {
1351                 /*
1352                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1353                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1354                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1355                  */
1356                 rcu_read_lock();
1357                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1358                 css_get(&task_memcg->css);
1359                 rcu_read_unlock();
1360         }
1361         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1362         css_put(&task_memcg->css);
1363         return ret;
1364 }
1365
1366 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1367 {
1368         unsigned long inactive_ratio;
1369         unsigned long inactive;
1370         unsigned long active;
1371         unsigned long gb;
1372
1373         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1374         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1375
1376         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1377         if (gb)
1378                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1379         else
1380                 inactive_ratio = 1;
1381
1382         return inactive * inactive_ratio < active;
1383 }
1384
1385 #define mem_cgroup_from_counter(counter, member)        \
1386         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1387
1388 /**
1389  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1390  * @memcg: the memory cgroup
1391  *
1392  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1393  * pages.
1394  */
1395 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1396 {
1397         unsigned long margin = 0;
1398         unsigned long count;
1399         unsigned long limit;
1400
1401         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1402         limit = ACCESS_ONCE(memcg->memory.limit);
1403         if (count < limit)
1404                 margin = limit - count;
1405
1406         if (do_swap_account) {
1407                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1408                 limit = ACCESS_ONCE(memcg->memsw.limit);
1409                 if (count <= limit)
1410                         margin = min(margin, limit - count);
1411         }
1412
1413         return margin;
1414 }
1415
1416 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1417 {
1418         /* root ? */
1419         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1420                 return vm_swappiness;
1421
1422         return memcg->swappiness;
1423 }
1424
1425 /*
1426  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1427  *
1428  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1429  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1430  * caused by "move".
1431  */
1432 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1433 {
1434         struct mem_cgroup *from;
1435         struct mem_cgroup *to;
1436         bool ret = false;
1437         /*
1438          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1439          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1440          */
1441         spin_lock(&mc.lock);
1442         from = mc.from;
1443         to = mc.to;
1444         if (!from)
1445                 goto unlock;
1446
1447         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1448                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1449 unlock:
1450         spin_unlock(&mc.lock);
1451         return ret;
1452 }
1453
1454 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1455 {
1456         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1457                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1458                         DEFINE_WAIT(wait);
1459                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1460                         /* moving charge context might have finished. */
1461                         if (mc.moving_task)
1462                                 schedule();
1463                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1464                         return true;
1465                 }
1466         }
1467         return false;
1468 }
1469
1470 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1471 /**
1472  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1473  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1474  * @p: Task that is going to be killed
1475  *
1476  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1477  * enabled
1478  */
1479 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1480 {
1481         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1482         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1483         struct mem_cgroup *iter;
1484         unsigned int i;
1485
1486         if (!p)
1487                 return;
1488
1489         mutex_lock(&oom_info_lock);
1490         rcu_read_lock();
1491
1492         pr_info("Task in ");
1493         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1494         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1495         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1496         pr_info("\n");
1497
1498         rcu_read_unlock();
1499
1500         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1501                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1502                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1503         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1504                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1505                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1506         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1507                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1508                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1509
1510         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1511                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1512                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1513                 pr_cont(":");
1514
1515                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1516                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1517                                 continue;
1518                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1519                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1520                 }
1521
1522                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1523                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1524                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1525
1526                 pr_cont("\n");
1527         }
1528         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1529 }
1530
1531 /*
1532  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1533  * 1(self count) if no children.
1534  */
1535 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1536 {
1537         int num = 0;
1538         struct mem_cgroup *iter;
1539
1540         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1541                 num++;
1542         return num;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1547  */
1548 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1549 {
1550         unsigned long limit;
1551
1552         limit = memcg->memory.limit;
1553         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1554                 unsigned long memsw_limit;
1555
1556                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1557                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1558         }
1559         return limit;
1560 }
1561
1562 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1563                                      int order)
1564 {
1565         struct mem_cgroup *iter;
1566         unsigned long chosen_points = 0;
1567         unsigned long totalpages;
1568         unsigned int points = 0;
1569         struct task_struct *chosen = NULL;
1570
1571         /*
1572          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1573          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1574          * quickly exit and free its memory.
1575          */
1576         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1577                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1578                 return;
1579         }
1580
1581         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1582         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1583         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1584                 struct css_task_iter it;
1585                 struct task_struct *task;
1586
1587                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1588                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1589                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1590                                                         false)) {
1591                         case OOM_SCAN_SELECT:
1592                                 if (chosen)
1593                                         put_task_struct(chosen);
1594                                 chosen = task;
1595                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1596                                 get_task_struct(chosen);
1597                                 /* fall through */
1598                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1599                                 continue;
1600                         case OOM_SCAN_ABORT:
1601                                 css_task_iter_end(&it);
1602                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1603                                 if (chosen)
1604                                         put_task_struct(chosen);
1605                                 return;
1606                         case OOM_SCAN_OK:
1607                                 break;
1608                         };
1609                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1610                         if (!points || points < chosen_points)
1611                                 continue;
1612                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1613                         if (points == chosen_points &&
1614                             thread_group_leader(chosen))
1615                                 continue;
1616
1617                         if (chosen)
1618                                 put_task_struct(chosen);
1619                         chosen = task;
1620                         chosen_points = points;
1621                         get_task_struct(chosen);
1622                 }
1623                 css_task_iter_end(&it);
1624         }
1625
1626         if (!chosen)
1627                 return;
1628         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1629         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1630                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1631 }
1632
1633 /**
1634  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1635  * @memcg: the target memcg
1636  * @nid: the node ID to be checked.
1637  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1638  *
1639  * This function returns whether the specified memcg contains any
1640  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1641  * pages in the node.
1642  */
1643 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1644                 int nid, bool noswap)
1645 {
1646         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1647                 return true;
1648         if (noswap || !total_swap_pages)
1649                 return false;
1650         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1651                 return true;
1652         return false;
1653
1654 }
1655 #if MAX_NUMNODES > 1
1656
1657 /*
1658  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1659  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1660  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1661  *
1662  */
1663 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1664 {
1665         int nid;
1666         /*
1667          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1668          * pagein/pageout changes since the last update.
1669          */
1670         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1671                 return;
1672         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1673                 return;
1674
1675         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1676         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1677
1678         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1679
1680                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1681                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1682         }
1683
1684         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1685         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1690  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1691  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1692  *
1693  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1694  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1695  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1696  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1697  *
1698  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1699  */
1700 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1701 {
1702         int node;
1703
1704         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1705         node = memcg->last_scanned_node;
1706
1707         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1708         if (node == MAX_NUMNODES)
1709                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1710         /*
1711          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1712          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1713          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1714          * we use curret node.
1715          */
1716         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1717                 node = numa_node_id();
1718
1719         memcg->last_scanned_node = node;
1720         return node;
1721 }
1722 #else
1723 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1724 {
1725         return 0;
1726 }
1727 #endif
1728
1729 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1730                                    struct zone *zone,
1731                                    gfp_t gfp_mask,
1732                                    unsigned long *total_scanned)
1733 {
1734         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1735         int total = 0;
1736         int loop = 0;
1737         unsigned long excess;
1738         unsigned long nr_scanned;
1739         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1740                 .zone = zone,
1741                 .priority = 0,
1742         };
1743
1744         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1745
1746         while (1) {
1747                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1748                 if (!victim) {
1749                         loop++;
1750                         if (loop >= 2) {
1751                                 /*
1752                                  * If we have not been able to reclaim
1753                                  * anything, it might because there are
1754                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1755                                  */
1756                                 if (!total)
1757                                         break;
1758                                 /*
1759                                  * We want to do more targeted reclaim.
1760                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1761                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1762                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1763                                  */
1764                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1765                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1766                                         break;
1767                         }
1768                         continue;
1769                 }
1770                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1771                                                      zone, &nr_scanned);
1772                 *total_scanned += nr_scanned;
1773                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1774                         break;
1775         }
1776         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1777         return total;
1778 }
1779
1780 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1781 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1782         .name = "memcg_oom_lock",
1783 };
1784 #endif
1785
1786 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1787
1788 /*
1789  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1790  * If someone is running, return false.
1791  */
1792 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1793 {
1794         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1795
1796         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1797
1798         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1799                 if (iter->oom_lock) {
1800                         /*
1801                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1802                          * so we cannot give a lock.
1803                          */
1804                         failed = iter;
1805                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1806                         break;
1807                 } else
1808                         iter->oom_lock = true;
1809         }
1810
1811         if (failed) {
1812                 /*
1813                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1814                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1815                  */
1816                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1817                         if (iter == failed) {
1818                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1819                                 break;
1820                         }
1821                         iter->oom_lock = false;
1822                 }
1823         } else
1824                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1825
1826         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1827
1828         return !failed;
1829 }
1830
1831 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1832 {
1833         struct mem_cgroup *iter;
1834
1835         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1836         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1837         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1838                 iter->oom_lock = false;
1839         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1840 }
1841
1842 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1843 {
1844         struct mem_cgroup *iter;
1845
1846         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1847                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1848 }
1849
1850 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1851 {
1852         struct mem_cgroup *iter;
1853
1854         /*
1855          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1856          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1857          * atomic_add_unless() here.
1858          */
1859         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1860                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1861 }
1862
1863 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1864
1865 struct oom_wait_info {
1866         struct mem_cgroup *memcg;
1867         wait_queue_t    wait;
1868 };
1869
1870 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1871         unsigned mode, int sync, void *arg)
1872 {
1873         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1874         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1875         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1876
1877         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1878         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1879
1880         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1881             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1882                 return 0;
1883         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1884 }
1885
1886 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1887 {
1888         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
1889         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1890         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1891 }
1892
1893 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1894 {
1895         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1896                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1897 }
1898
1899 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1900 {
1901         if (!current->memcg_oom.may_oom)
1902                 return;
1903         /*
1904          * We are in the middle of the charge context here, so we
1905          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1906          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1907          *
1908          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1909          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1910          * invocation might not even be necessary.
1911          *
1912          * That's why we don't do anything here except remember the
1913          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1914          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1915          * and when we know whether the fault was overall successful.
1916          */
1917         css_get(&memcg->css);
1918         current->memcg_oom.memcg = memcg;
1919         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
1920         current->memcg_oom.order = order;
1921 }
1922
1923 /**
1924  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1925  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1926  *
1927  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1928  * handler was enabled.
1929  *
1930  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1931  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1932  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1933  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1934  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1935  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1936  *
1937  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1938  * completed, %false otherwise.
1939  */
1940 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1941 {
1942         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
1943         struct oom_wait_info owait;
1944         bool locked;
1945
1946         /* OOM is global, do not handle */
1947         if (!memcg)
1948                 return false;
1949
1950         if (!handle)
1951                 goto cleanup;
1952
1953         owait.memcg = memcg;
1954         owait.wait.flags = 0;
1955         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1956         owait.wait.private = current;
1957         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1958
1959         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1960         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1961
1962         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1963
1964         if (locked)
1965                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1966
1967         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1968                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1969                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1970                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
1971                                          current->memcg_oom.order);
1972         } else {
1973                 schedule();
1974                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1975                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1976         }
1977
1978         if (locked) {
1979                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1980                 /*
1981                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1982                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1983                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1984                  */
1985                 memcg_oom_recover(memcg);
1986         }
1987 cleanup:
1988         current->memcg_oom.memcg = NULL;
1989         css_put(&memcg->css);
1990         return true;
1991 }
1992
1993 /**
1994  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
1995  * @page: page that is going to change accounted state
1996  * @locked: &memcg->move_lock slowpath was taken
1997  * @flags: IRQ-state flags for &memcg->move_lock
1998  *
1999  * This function must mark the beginning of an accounted page state
2000  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
2001  * being moved to another memcg:
2002  *
2003  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page, &locked, &flags);
2004  *   if (TestClearPageState(page))
2005  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
2006  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg, locked, flags);
2007  *
2008  * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast path can
2009  * get away without acquiring the memcg->move_lock (@locked is false)
2010  * because page moving starts with an RCU grace period.
2011  *
2012  * The RCU lock also protects the memcg from being freed when the page
2013  * state that is going to change is the only thing preventing the page
2014  * from being uncharged.  E.g. end-writeback clearing PageWriteback(),
2015  * which allows migration to go ahead and uncharge the page before the
2016  * account transaction might be complete.
2017  */
2018 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page,
2019                                               bool *locked,
2020                                               unsigned long *flags)
2021 {
2022         struct mem_cgroup *memcg;
2023         struct page_cgroup *pc;
2024
2025         rcu_read_lock();
2026
2027         if (mem_cgroup_disabled())
2028                 return NULL;
2029
2030         pc = lookup_page_cgroup(page);
2031 again:
2032         memcg = pc->mem_cgroup;
2033         if (unlikely(!memcg))
2034                 return NULL;
2035
2036         *locked = false;
2037         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2038                 return memcg;
2039
2040         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
2041         if (memcg != pc->mem_cgroup) {
2042                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
2043                 goto again;
2044         }
2045         *locked = true;
2046
2047         return memcg;
2048 }
2049
2050 /**
2051  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
2052  * @memcg: the memcg that was accounted against
2053  * @locked: value received from mem_cgroup_begin_page_stat()
2054  * @flags: value received from mem_cgroup_begin_page_stat()
2055  */
2056 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg, bool *locked,
2057                               unsigned long *flags)
2058 {
2059         if (memcg && *locked)
2060                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
2061
2062         rcu_read_unlock();
2063 }
2064
2065 /**
2066  * mem_cgroup_update_page_stat - update page state statistics
2067  * @memcg: memcg to account against
2068  * @idx: page state item to account
2069  * @val: number of pages (positive or negative)
2070  *
2071  * See mem_cgroup_begin_page_stat() for locking requirements.
2072  */
2073 void mem_cgroup_update_page_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2074                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2075 {
2076         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2077
2078         if (memcg)
2079                 this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2080 }
2081
2082 /*
2083  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2084  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2085  */
2086 #define CHARGE_BATCH    32U
2087 struct memcg_stock_pcp {
2088         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2089         unsigned int nr_pages;
2090         struct work_struct work;
2091         unsigned long flags;
2092 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2093 };
2094 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2095 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2096
2097 /**
2098  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2099  * @memcg: memcg to consume from.
2100  * @nr_pages: how many pages to charge.
2101  *
2102  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2103  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2104  * service an allocation will refill the stock.
2105  *
2106  * returns true if successful, false otherwise.
2107  */
2108 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2109 {
2110         struct memcg_stock_pcp *stock;
2111         bool ret = false;
2112
2113         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2114                 return ret;
2115
2116         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2117         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2118                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2119                 ret = true;
2120         }
2121         put_cpu_var(memcg_stock);
2122         return ret;
2123 }
2124
2125 /*
2126  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2127  */
2128 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2129 {
2130         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2131
2132         if (stock->nr_pages) {
2133                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2134                 if (do_swap_account)
2135                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2136                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2137                 stock->nr_pages = 0;
2138         }
2139         stock->cached = NULL;
2140 }
2141
2142 /*
2143  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2144  * a thread which is pinned to local cpu.
2145  */
2146 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2147 {
2148         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2149         drain_stock(stock);
2150         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2151 }
2152
2153 static void __init memcg_stock_init(void)
2154 {
2155         int cpu;
2156
2157         for_each_possible_cpu(cpu) {
2158                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2159                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2160                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2161         }
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2166  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2167  */
2168 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2169 {
2170         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2171
2172         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2173                 drain_stock(stock);
2174                 stock->cached = memcg;
2175         }
2176         stock->nr_pages += nr_pages;
2177         put_cpu_var(memcg_stock);
2178 }
2179
2180 /*
2181  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2182  * of the hierarchy under it.
2183  */
2184 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2185 {
2186         int cpu, curcpu;
2187
2188         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2189         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2190                 return;
2191         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2192         get_online_cpus();
2193         curcpu = get_cpu();
2194         for_each_online_cpu(cpu) {
2195                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2196                 struct mem_cgroup *memcg;
2197
2198                 memcg = stock->cached;
2199                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2200                         continue;
2201                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2202                         continue;
2203                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2204                         if (cpu == curcpu)
2205                                 drain_local_stock(&stock->work);
2206                         else
2207                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2208                 }
2209         }
2210         put_cpu();
2211         put_online_cpus();
2212         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2213 }
2214
2215 /*
2216  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2217  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2218  */
2219 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2220 {
2221         int i;
2222
2223         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2224         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2225                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2226
2227                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2228                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2229         }
2230         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2231                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2232
2233                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2234                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2235         }
2236         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2237 }
2238
2239 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2240                                         unsigned long action,
2241                                         void *hcpu)
2242 {
2243         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2244         struct memcg_stock_pcp *stock;
2245         struct mem_cgroup *iter;
2246
2247         if (action == CPU_ONLINE)
2248                 return NOTIFY_OK;
2249
2250         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2251                 return NOTIFY_OK;
2252
2253         for_each_mem_cgroup(iter)
2254                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2255
2256         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2257         drain_stock(stock);
2258         return NOTIFY_OK;
2259 }
2260
2261 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2262                       unsigned int nr_pages)
2263 {
2264         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2265         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2266         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2267         struct page_counter *counter;
2268         unsigned long nr_reclaimed;
2269         bool may_swap = true;
2270         bool drained = false;
2271         int ret = 0;
2272
2273         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2274                 goto done;
2275 retry:
2276         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2277                 goto done;
2278
2279         if (!do_swap_account ||
2280             !page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2281                 if (!page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2282                         goto done_restock;
2283                 if (do_swap_account)
2284                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2285                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2286         } else {
2287                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2288                 may_swap = false;
2289         }
2290
2291         if (batch > nr_pages) {
2292                 batch = nr_pages;
2293                 goto retry;
2294         }
2295
2296         /*
2297          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2298          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2299          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2300          * free their memory.
2301          */
2302         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2303                      fatal_signal_pending(current) ||
2304                      current->flags & PF_EXITING))
2305                 goto bypass;
2306
2307         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2308                 goto nomem;
2309
2310         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2311                 goto nomem;
2312
2313         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2314                                                     gfp_mask, may_swap);
2315
2316         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2317                 goto retry;
2318
2319         if (!drained) {
2320                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2321                 drained = true;
2322                 goto retry;
2323         }
2324
2325         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2326                 goto nomem;
2327         /*
2328          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2329          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2330          * before killing the task.
2331          *
2332          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2333          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2334          * to regular pages anyway in case of failure.
2335          */
2336         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2337                 goto retry;
2338         /*
2339          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2340          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2341          */
2342         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2343                 goto retry;
2344
2345         if (nr_retries--)
2346                 goto retry;
2347
2348         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2349                 goto bypass;
2350
2351         if (fatal_signal_pending(current))
2352                 goto bypass;
2353
2354         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2355 nomem:
2356         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2357                 return -ENOMEM;
2358 bypass:
2359         return -EINTR;
2360
2361 done_restock:
2362         css_get_many(&memcg->css, batch);
2363         if (batch > nr_pages)
2364                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2365 done:
2366         return ret;
2367 }
2368
2369 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2370 {
2371         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2372                 return;
2373
2374         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2375         if (do_swap_account)
2376                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2377
2378         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2379 }
2380
2381 /*
2382  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2383  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
2384  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
2385  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
2386  */
2387 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2388 {
2389         /* ID 0 is unused ID */
2390         if (!id)
2391                 return NULL;
2392         return mem_cgroup_from_id(id);
2393 }
2394
2395 /*
2396  * try_get_mem_cgroup_from_page - look up page's memcg association
2397  * @page: the page
2398  *
2399  * Look up, get a css reference, and return the memcg that owns @page.
2400  *
2401  * The page must be locked to prevent racing with swap-in and page
2402  * cache charges.  If coming from an unlocked page table, the caller
2403  * must ensure the page is on the LRU or this can race with charging.
2404  */
2405 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2406 {
2407         struct mem_cgroup *memcg;
2408         struct page_cgroup *pc;
2409         unsigned short id;
2410         swp_entry_t ent;
2411
2412         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2413
2414         pc = lookup_page_cgroup(page);
2415         memcg = pc->mem_cgroup;
2416
2417         if (memcg) {
2418                 if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2419                         memcg = NULL;
2420         } else if (PageSwapCache(page)) {
2421                 ent.val = page_private(page);
2422                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2423                 rcu_read_lock();
2424                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2425                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2426                         memcg = NULL;
2427                 rcu_read_unlock();
2428         }
2429         return memcg;
2430 }
2431
2432 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2433 {
2434         struct zone *zone = page_zone(page);
2435
2436         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2437         if (PageLRU(page)) {
2438                 struct lruvec *lruvec;
2439
2440                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2441                 ClearPageLRU(page);
2442                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2443                 *isolated = 1;
2444         } else
2445                 *isolated = 0;
2446 }
2447
2448 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2449 {
2450         struct zone *zone = page_zone(page);
2451
2452         if (isolated) {
2453                 struct lruvec *lruvec;
2454
2455                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2456                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2457                 SetPageLRU(page);
2458                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2459         }
2460         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2461 }
2462
2463 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2464                           bool lrucare)
2465 {
2466         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2467         int isolated;
2468
2469         VM_BUG_ON_PAGE(pc->mem_cgroup, page);
2470         /*
2471          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2472          * accessed by any other context at this point.
2473          */
2474
2475         /*
2476          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2477          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2478          */
2479         if (lrucare)
2480                 lock_page_lru(page, &isolated);
2481
2482         /*
2483          * Nobody should be changing or seriously looking at
2484          * pc->mem_cgroup at this point:
2485          *
2486          * - the page is uncharged
2487          *
2488          * - the page is off-LRU
2489          *
2490          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2491          *   a locked page table
2492          *
2493          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2494          *   have the page locked
2495          */
2496         pc->mem_cgroup = memcg;
2497
2498         if (lrucare)
2499                 unlock_page_lru(page, isolated);
2500 }
2501
2502 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2503 /*
2504  * The memcg_slab_mutex is held whenever a per memcg kmem cache is created or
2505  * destroyed. It protects memcg_caches arrays and memcg_slab_caches lists.
2506  */
2507 static DEFINE_MUTEX(memcg_slab_mutex);
2508
2509 /*
2510  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2511  * in the memcg_cache_params struct.
2512  */
2513 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2514 {
2515         struct kmem_cache *cachep;
2516
2517         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2518         cachep = p->root_cache;
2519         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2520 }
2521
2522 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2523                              unsigned long nr_pages)
2524 {
2525         struct page_counter *counter;
2526         int ret = 0;
2527
2528         ret = page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter);
2529         if (ret < 0)
2530                 return ret;
2531
2532         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2533         if (ret == -EINTR)  {
2534                 /*
2535                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2536                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2537                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2538                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2539                  * perspective, the cache has already been selected, by
2540                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2541                  * our minds.
2542                  *
2543                  * This condition will only trigger if the task entered
2544                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2545                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2546                  * when the allocation triggers should have been already
2547                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2548                  */
2549                 page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2550                 if (do_swap_account)
2551                         page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2552                 css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2553                 ret = 0;
2554         } else if (ret)
2555                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2556
2557         return ret;
2558 }
2559
2560 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
2561                                 unsigned long nr_pages)
2562 {
2563         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2564         if (do_swap_account)
2565                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2566
2567         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2568
2569         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2570 }
2571
2572 /*
2573  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2574  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2575  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2576  */
2577 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2578 {
2579         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2580 }
2581
2582 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2583 {
2584         int id, size;
2585         int err;
2586
2587         id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
2588                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2589         if (id < 0)
2590                 return id;
2591
2592         if (id < memcg_limited_groups_array_size)
2593                 return id;
2594
2595         /*
2596          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2597          * so we have to grow them.
2598          */
2599
2600         size = 2 * (id + 1);
2601         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2602                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2603         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2604                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2605
2606         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2607         err = memcg_update_all_caches(size);
2608         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2609
2610         if (err) {
2611                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2612                 return err;
2613         }
2614         return id;
2615 }
2616
2617 static void memcg_free_cache_id(int id)
2618 {
2619         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2620 }
2621
2622 /*
2623  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
2624  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
2625  * calling this.
2626  */
2627 void memcg_update_array_size(int num)
2628 {
2629         memcg_limited_groups_array_size = num;
2630 }
2631
2632 static void memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2633                                  struct kmem_cache *root_cache)
2634 {
2635         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by
2636                                                      memcg_slab_mutex */
2637         struct kmem_cache *cachep;
2638         int id;
2639
2640         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2641
2642         id = memcg_cache_id(memcg);
2643
2644         /*
2645          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
2646          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
2647          * create the same cache, but only one of them may succeed.
2648          */
2649         if (cache_from_memcg_idx(root_cache, id))
2650                 return;
2651
2652         cgroup_name(memcg->css.cgroup, memcg_name_buf, NAME_MAX + 1);
2653         cachep = memcg_create_kmem_cache(memcg, root_cache, memcg_name_buf);
2654         /*
2655          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
2656          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
2657          * cache.
2658          */
2659         if (!cachep)
2660                 return;
2661
2662         css_get(&memcg->css);
2663         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
2664
2665         /*
2666          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
2667          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
2668          * initialized.
2669          */
2670         smp_wmb();
2671
2672         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id]);
2673         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = cachep;
2674 }
2675
2676 static void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *cachep)
2677 {
2678         struct kmem_cache *root_cache;
2679         struct mem_cgroup *memcg;
2680         int id;
2681
2682         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2683
2684         BUG_ON(is_root_cache(cachep));
2685
2686         root_cache = cachep->memcg_params->root_cache;
2687         memcg = cachep->memcg_params->memcg;
2688         id = memcg_cache_id(memcg);
2689
2690         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] != cachep);
2691         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
2692
2693         list_del(&cachep->memcg_params->list);
2694
2695         kmem_cache_destroy(cachep);
2696
2697         /* drop the reference taken in memcg_register_cache */
2698         css_put(&memcg->css);
2699 }
2700
2701 /*
2702  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
2703  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
2704  * enqueing new caches to be created.
2705  *
2706  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
2707  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
2708  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
2709  * objects during debug.
2710  *
2711  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
2712  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
2713  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
2714  * cache again, failing at the same point.
2715  *
2716  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
2717  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
2718  * inside the following two functions.
2719  */
2720 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
2721 {
2722         VM_BUG_ON(!current->mm);
2723         current->memcg_kmem_skip_account++;
2724 }
2725
2726 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
2727 {
2728         VM_BUG_ON(!current->mm);
2729         current->memcg_kmem_skip_account--;
2730 }
2731
2732 int __memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
2733 {
2734         struct kmem_cache *c;
2735         int i, failed = 0;
2736
2737         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2738         for_each_memcg_cache_index(i) {
2739                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
2740                 if (!c)
2741                         continue;
2742
2743                 memcg_unregister_cache(c);
2744
2745                 if (cache_from_memcg_idx(s, i))
2746                         failed++;
2747         }
2748         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2749         return failed;
2750 }
2751
2752 static void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
2753 {
2754         struct kmem_cache *cachep;
2755         struct memcg_cache_params *params, *tmp;
2756
2757         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2758                 return;
2759
2760         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2761         list_for_each_entry_safe(params, tmp, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
2762                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
2763                 kmem_cache_shrink(cachep);
2764                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
2765                         memcg_unregister_cache(cachep);
2766         }
2767         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2768 }
2769
2770 struct memcg_register_cache_work {
2771         struct mem_cgroup *memcg;
2772         struct kmem_cache *cachep;
2773         struct work_struct work;
2774 };
2775
2776 static void memcg_register_cache_func(struct work_struct *w)
2777 {
2778         struct memcg_register_cache_work *cw =
2779                 container_of(w, struct memcg_register_cache_work, work);
2780         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2781         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2782
2783         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2784         memcg_register_cache(memcg, cachep);
2785         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2786
2787         css_put(&memcg->css);
2788         kfree(cw);
2789 }
2790
2791 /*
2792  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2793  */
2794 static void __memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2795                                             struct kmem_cache *cachep)
2796 {
2797         struct memcg_register_cache_work *cw;
2798
2799         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2800         if (cw == NULL) {
2801                 css_put(&memcg->css);
2802                 return;
2803         }
2804
2805         cw->memcg = memcg;
2806         cw->cachep = cachep;
2807
2808         INIT_WORK(&cw->work, memcg_register_cache_func);
2809         schedule_work(&cw->work);
2810 }
2811
2812 static void memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2813                                           struct kmem_cache *cachep)
2814 {
2815         /*
2816          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2817          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2818          * in __memcg_schedule_register_cache will recurse.
2819          *
2820          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2821          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2822          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2823          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2824          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2825          */
2826         memcg_stop_kmem_account();
2827         __memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
2828         memcg_resume_kmem_account();
2829 }
2830
2831 int __memcg_charge_slab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp, int order)
2832 {
2833         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2834         int res;
2835
2836         res = memcg_charge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, gfp, nr_pages);
2837         if (!res)
2838                 atomic_add(nr_pages, &cachep->memcg_params->nr_pages);
2839         return res;
2840 }
2841
2842 void __memcg_uncharge_slab(struct kmem_cache *cachep, int order)
2843 {
2844         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2845
2846         memcg_uncharge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, nr_pages);
2847         atomic_sub(nr_pages, &cachep->memcg_params->nr_pages);
2848 }
2849
2850 /*
2851  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2852  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2853  *
2854  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2855  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2856  * in a workqueue.
2857  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2858  * the original cache.
2859  *
2860  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2861  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2862  */
2863 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
2864                                           gfp_t gfp)
2865 {
2866         struct mem_cgroup *memcg;
2867         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2868
2869         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
2870         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
2871
2872         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
2873                 return cachep;
2874
2875         rcu_read_lock();
2876         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
2877
2878         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2879                 goto out;
2880
2881         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
2882         if (likely(memcg_cachep)) {
2883                 cachep = memcg_cachep;
2884                 goto out;
2885         }
2886
2887         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
2888         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2889                 goto out;
2890         rcu_read_unlock();
2891
2892         /*
2893          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2894          * context), we could be be predictable and return right away.
2895          * This would guarantee that the allocation being performed
2896          * already belongs in the new cache.
2897          *
2898          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2899          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2900          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2901          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2902          * defer everything.
2903          */
2904         memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
2905         return cachep;
2906 out:
2907         rcu_read_unlock();
2908         return cachep;
2909 }
2910
2911 /*
2912  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
2913  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
2914  * need a further commit step to do the final arrangements.
2915  *
2916  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
2917  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
2918  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
2919  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
2920  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
2921  * the compiled-out case as well.
2922  *
2923  * Returning true means the allocation is possible.
2924  */
2925 bool
2926 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
2927 {
2928         struct mem_cgroup *memcg;
2929         int ret;
2930
2931         *_memcg = NULL;
2932
2933         /*
2934          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
2935          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
2936          * check here, since direct calls to the page allocator that are
2937          * accounted to kmemcg (alloc_kmem_pages and friends) only happen
2938          * outside memcg core. We are mostly concerned with cache allocations,
2939          * and by having this test at memcg_kmem_get_cache, we are already able
2940          * to relay the allocation to the root cache and bypass the memcg cache
2941          * altogether.
2942          *
2943          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
2944          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
2945          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
2946          * the SLUB allocator:
2947          *
2948          *      memcg_stop_kmem_account();
2949          *      kmalloc(<large_number>)
2950          *      memcg_resume_kmem_account();
2951          *
2952          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
2953          * since it will drive us directly to this function without passing
2954          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
2955          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
2956          * cache arrays. We bring this test here.
2957          */
2958         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
2959                 return true;
2960
2961         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2962
2963         if (!memcg_kmem_is_active(memcg)) {
2964                 css_put(&memcg->css);
2965                 return true;
2966         }
2967
2968         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, 1 << order);
2969         if (!ret)
2970                 *_memcg = memcg;
2971
2972         css_put(&memcg->css);
2973         return (ret == 0);
2974 }
2975
2976 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2977                               int order)
2978 {
2979         struct page_cgroup *pc;
2980
2981         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
2982
2983         /* The page allocation failed. Revert */
2984         if (!page) {
2985                 memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2986                 return;
2987         }
2988         pc = lookup_page_cgroup(page);
2989         pc->mem_cgroup = memcg;
2990 }
2991
2992 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
2993 {
2994         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2995         struct mem_cgroup *memcg = pc->mem_cgroup;
2996
2997         if (!memcg)
2998                 return;
2999
3000         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3001
3002         memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
3003         pc->mem_cgroup = NULL;
3004 }
3005 #else
3006 static inline void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3007 {
3008 }
3009 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3010
3011 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3012
3013 /*
3014  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3015  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3016  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3017  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3018  */
3019 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3020 {
3021         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(head);
3022         int i;
3023
3024         if (mem_cgroup_disabled())
3025                 return;
3026
3027         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3028                 pc[i].mem_cgroup = pc[0].mem_cgroup;
3029
3030         __this_cpu_sub(pc[0].mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3031                        HPAGE_PMD_NR);
3032 }
3033 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3034
3035 /**
3036  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3037  * @page: the page
3038  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3039  * @pc: page_cgroup of the page.
3040  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3041  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3042  *
3043  * The caller must confirm following.
3044  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3045  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3046  *
3047  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3048  * from old cgroup.
3049  */
3050 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3051                                    unsigned int nr_pages,
3052                                    struct page_cgroup *pc,
3053                                    struct mem_cgroup *from,
3054                                    struct mem_cgroup *to)
3055 {
3056         unsigned long flags;
3057         int ret;
3058
3059         VM_BUG_ON(from == to);
3060         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3061         /*
3062          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3063          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3064          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3065          * hold it.
3066          */
3067         ret = -EBUSY;
3068         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3069                 goto out;
3070
3071         /*
3072          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at pc->mem_cgroup
3073          * of its source page while we change it: page migration takes
3074          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
3075          */
3076         if (!trylock_page(page))
3077                 goto out;
3078
3079         ret = -EINVAL;
3080         if (pc->mem_cgroup != from)
3081                 goto out_unlock;
3082
3083         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
3084
3085         if (!PageAnon(page) && page_mapped(page)) {
3086                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3087                                nr_pages);
3088                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3089                                nr_pages);
3090         }
3091
3092         if (PageWriteback(page)) {
3093                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3094                                nr_pages);
3095                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3096                                nr_pages);
3097         }
3098
3099         /*
3100          * It is safe to change pc->mem_cgroup here because the page
3101          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
3102          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
3103          */
3104
3105         /* caller should have done css_get */
3106         pc->mem_cgroup = to;
3107         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
3108
3109         ret = 0;
3110
3111         local_irq_disable();
3112         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
3113         memcg_check_events(to, page);
3114         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
3115         memcg_check_events(from, page);
3116         local_irq_enable();
3117 out_unlock:
3118         unlock_page(page);
3119 out:
3120         return ret;
3121 }
3122
3123 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3124 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
3125                                          bool charge)
3126 {
3127         int val = (charge) ? 1 : -1;
3128         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
3129 }
3130
3131 /**
3132  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3133  * @entry: swap entry to be moved
3134  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3135  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3136  *
3137  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3138  * as the mem_cgroup's id of @from.
3139  *
3140  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3141  *
3142  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3143  * both res and memsw, and called css_get().
3144  */
3145 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3146                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3147 {
3148         unsigned short old_id, new_id;
3149
3150         old_id = mem_cgroup_id(from);
3151         new_id = mem_cgroup_id(to);
3152
3153         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3154                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3155                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3156                 /*
3157                  * This function is only called from task migration context now.
3158                  * It postpones page_counter and refcount handling till the end
3159                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3160                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
3161                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
3162                  * refcount of @to might be decreased to 0.
3163                  *
3164                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
3165                  * alive, so we can just call css_get().
3166                  */
3167                 css_get(&to->css);
3168                 return 0;
3169         }
3170         return -EINVAL;
3171 }
3172 #else
3173 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3174                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3175 {
3176         return -EINVAL;
3177 }
3178 #endif
3179
3180 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3181 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3182 {
3183         struct page_cgroup *pc;
3184
3185         pc = lookup_page_cgroup(page);
3186         /*
3187          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3188          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3189          * or when mem_cgroup_disabled().
3190          */
3191         if (likely(pc) && pc->mem_cgroup)
3192                 return pc;
3193         return NULL;
3194 }
3195
3196 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3197 {
3198         if (mem_cgroup_disabled())
3199                 return false;
3200
3201         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3202 }
3203
3204 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3205 {
3206         struct page_cgroup *pc;
3207
3208         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3209         if (pc)
3210                 pr_alert("pc:%p pc->mem_cgroup:%p\n", pc, pc->mem_cgroup);
3211 }
3212 #endif
3213
3214 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
3215
3216 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3217                                    unsigned long limit)
3218 {
3219         unsigned long curusage;
3220         unsigned long oldusage;
3221         bool enlarge = false;
3222         int retry_count;
3223         int ret;
3224
3225         /*
3226          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3227          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3228          * of # of children which we should visit in this loop.
3229          */
3230         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
3231                       mem_cgroup_count_children(memcg);
3232
3233         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
3234
3235         do {
3236                 if (signal_pending(current)) {
3237                         ret = -EINTR;
3238                         break;
3239                 }
3240
3241                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3242                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
3243                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3244                         ret = -EINVAL;
3245                         break;
3246                 }
3247                 if (limit > memcg->memory.limit)
3248                         enlarge = true;
3249                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
3250                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3251
3252                 if (!ret)
3253                         break;
3254
3255                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
3256
3257                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
3258                 /* Usage is reduced ? */
3259                 if (curusage >= oldusage)
3260                         retry_count--;
3261                 else
3262                         oldusage = curusage;
3263         } while (retry_count);
3264
3265         if (!ret && enlarge)
3266                 memcg_oom_recover(memcg);
3267
3268         return ret;
3269 }
3270
3271 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3272                                          unsigned long limit)
3273 {
3274         unsigned long curusage;
3275         unsigned long oldusage;
3276         bool enlarge = false;
3277         int retry_count;
3278         int ret;
3279
3280         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3281         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
3282                       mem_cgroup_count_children(memcg);
3283
3284         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
3285
3286         do {
3287                 if (signal_pending(current)) {
3288                         ret = -EINTR;
3289                         break;
3290                 }
3291
3292                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3293                 if (limit < memcg->memory.limit) {
3294                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3295                         ret = -EINVAL;
3296                         break;
3297                 }
3298                 if (limit > memcg->memsw.limit)
3299                         enlarge = true;
3300                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
3301                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3302
3303                 if (!ret)
3304                         break;
3305
3306                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
3307
3308                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
3309                 /* Usage is reduced ? */
3310                 if (curusage >= oldusage)
3311                         retry_count--;
3312                 else
3313                         oldusage = curusage;
3314         } while (retry_count);
3315
3316         if (!ret && enlarge)
3317                 memcg_oom_recover(memcg);
3318
3319         return ret;
3320 }
3321
3322 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3323                                             gfp_t gfp_mask,
3324                                             unsigned long *total_scanned)
3325 {
3326         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3327         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3328         unsigned long reclaimed;
3329         int loop = 0;
3330         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3331         unsigned long excess;
3332         unsigned long nr_scanned;
3333
3334         if (order > 0)
3335                 return 0;
3336
3337         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3338         /*
3339          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3340          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3341          * pressure
3342          */
3343         do {
3344                 if (next_mz)
3345                         mz = next_mz;
3346                 else
3347                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3348                 if (!mz)
3349                         break;
3350
3351                 nr_scanned = 0;
3352                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3353                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3354                 nr_reclaimed += reclaimed;
3355                 *total_scanned += nr_scanned;
3356                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3357                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3358
3359                 /*
3360                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3361                  * it is time to move on to the next cgroup
3362                  */
3363                 next_mz = NULL;
3364                 if (!reclaimed)
3365                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3366
3367                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3368                 /*
3369                  * One school of thought says that we should not add
3370                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3371                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3372                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3373                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3374                  * term TODO.
3375                  */
3376                 /* If excess == 0, no tree ops */
3377                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3378                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3379                 css_put(&mz->memcg->css);
3380                 loop++;
3381                 /*
3382                  * Could not reclaim anything and there are no more
3383                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3384                  * reclaiming anything.
3385                  */
3386                 if (!nr_reclaimed &&
3387                         (next_mz == NULL ||
3388                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3389                         break;
3390         } while (!nr_reclaimed);
3391         if (next_mz)
3392                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3393         return nr_reclaimed;
3394 }
3395
3396 /*
3397  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3398  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3399  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3400  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3401  */
3402 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3403 {
3404         bool ret;
3405
3406         /*
3407          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
3408          * it prevents a new child from being initialized based on this
3409          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
3410          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
3411          */
3412         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
3413
3414         rcu_read_lock();
3415         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3416         rcu_read_unlock();
3417         return ret;
3418 }
3419
3420 /*
3421  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
3422  * the rest to the parent.
3423  *
3424  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3425  */
3426 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3427 {
3428         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3429
3430         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3431         lru_add_drain_all();
3432         /* try to free all pages in this cgroup */
3433         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3434                 int progress;
3435
3436                 if (signal_pending(current))
3437                         return -EINTR;
3438
3439                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3440                                                         GFP_KERNEL, true);
3441                 if (!progress) {
3442                         nr_retries--;
3443                         /* maybe some writeback is necessary */
3444                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3445                 }
3446
3447         }
3448
3449         return 0;
3450 }
3451
3452 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3453                                             char *buf, size_t nbytes,
3454                                             loff_t off)
3455 {
3456         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3457
3458         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3459                 return -EINVAL;
3460         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3461 }
3462
3463 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3464                                      struct cftype *cft)
3465 {
3466         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3467 }
3468
3469 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3470                                       struct cftype *cft, u64 val)
3471 {
3472         int retval = 0;
3473         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3474         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3475
3476         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3477
3478         if (memcg->use_hierarchy == val)
3479                 goto out;
3480
3481         /*
3482          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3483          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3484          * occur, provided the current cgroup has no children.
3485          *
3486          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3487          * set if there are no children.
3488          */
3489         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3490                                 (val == 1 || val == 0)) {
3491                 if (!memcg_has_children(memcg))
3492                         memcg->use_hierarchy = val;
3493                 else
3494                         retval = -EBUSY;
3495         } else
3496                 retval = -EINVAL;
3497
3498 out:
3499         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3500
3501         return retval;
3502 }
3503
3504 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3505                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3506 {
3507         struct mem_cgroup *iter;
3508         long val = 0;
3509
3510         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3511         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3512                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3513
3514         if (val < 0) /* race ? */
3515                 val = 0;
3516         return val;
3517 }
3518
3519 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3520 {
3521         u64 val;
3522
3523         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3524                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3525                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3526                 if (swap)
3527                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3528         } else {
3529                 if (!swap)
3530                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3531                 else
3532                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3533         }
3534         return val << PAGE_SHIFT;
3535 }
3536
3537 enum {
3538         RES_USAGE,
3539         RES_LIMIT,
3540         RES_MAX_USAGE,
3541         RES_FAILCNT,
3542         RES_SOFT_LIMIT,
3543 };
3544
3545 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3546                                struct cftype *cft)
3547 {
3548         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3549         struct page_counter *counter;
3550
3551         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3552         case _MEM:
3553                 counter = &memcg->memory;
3554                 break;
3555         case _MEMSWAP:
3556                 counter = &memcg->memsw;
3557                 break;
3558         case _KMEM:
3559                 counter = &memcg->kmem;
3560                 break;
3561         default:
3562                 BUG();
3563         }
3564
3565         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3566         case RES_USAGE:
3567                 if (counter == &memcg->memory)
3568                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
3569                 if (counter == &memcg->memsw)
3570                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
3571                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3572         case RES_LIMIT:
3573                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
3574         case RES_MAX_USAGE:
3575                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3576         case RES_FAILCNT:
3577                 return counter->failcnt;
3578         case RES_SOFT_LIMIT:
3579                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3580         default:
3581                 BUG();
3582         }
3583 }
3584
3585 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3586 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
3587                                unsigned long nr_pages)
3588 {
3589         int err = 0;
3590         int memcg_id;
3591
3592         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
3593                 return 0;
3594
3595         /*
3596          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
3597          * cgroups so let's stop accounting here.
3598          */
3599         memcg_stop_kmem_account();
3600
3601         /*
3602          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
3603          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
3604          * already joined.
3605          *
3606          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
3607          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
3608          * place, which makes the value quite meaningless.
3609          *
3610          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
3611          * of course permitted.
3612          */
3613         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3614         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
3615             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
3616                 err = -EBUSY;
3617         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3618         if (err)
3619                 goto out;
3620
3621         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3622         if (memcg_id < 0) {
3623                 err = memcg_id;
3624                 goto out;
3625         }
3626
3627         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3628         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
3629
3630         /*
3631          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
3632          * active bit set yet, so this should succeed.
3633          */
3634         err = page_counter_limit(&memcg->kmem, nr_pages);
3635         VM_BUG_ON(err);
3636
3637         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3638         /*
3639          * Setting the active bit after enabling static branching will
3640          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3641          * patched.
3642          */
3643         memcg_kmem_set_active(memcg);
3644 out:
3645         memcg_resume_kmem_account();
3646         return err;
3647 }
3648
3649 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3650                                    unsigned long limit)
3651 {
3652         int ret;
3653
3654         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3655         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3656                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, limit);
3657         else
3658                 ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
3659         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3660         return ret;
3661 }
3662
3663 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3664 {
3665         int ret = 0;
3666         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3667
3668         if (!parent)
3669                 return 0;
3670
3671         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3672         /*
3673          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
3674          * after this point, because it has at least one child already.
3675          */
3676         if (memcg_kmem_is_active(parent))
3677                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
3678         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3679         return ret;
3680 }
3681 #else
3682 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3683                                    unsigned long limit)
3684 {
3685         return -EINVAL;
3686 }
3687 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3688
3689 /*
3690  * The user of this function is...
3691  * RES_LIMIT.
3692  */
3693 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3694                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3695 {
3696         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3697         unsigned long nr_pages;
3698         int ret;
3699
3700         buf = strstrip(buf);
3701         ret = page_counter_memparse(buf, &nr_pages);
3702         if (ret)
3703                 return ret;
3704
3705         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3706         case RES_LIMIT:
3707                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3708                         ret = -EINVAL;
3709                         break;
3710                 }
3711                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3712                 case _MEM:
3713                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3714                         break;
3715                 case _MEMSWAP:
3716                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3717                         break;
3718                 case _KMEM:
3719                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3720                         break;
3721                 }
3722                 break;
3723         case RES_SOFT_LIMIT:
3724                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3725                 ret = 0;
3726                 break;
3727         }
3728         return ret ?: nbytes;
3729 }
3730
3731 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3732                                 size_t nbytes, loff_t off)
3733 {
3734         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3735         struct page_counter *counter;
3736
3737         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3738         case _MEM:
3739                 counter = &memcg->memory;
3740                 break;
3741         case _MEMSWAP:
3742                 counter = &memcg->memsw;
3743                 break;
3744         case _KMEM:
3745                 counter = &memcg->kmem;
3746                 break;
3747         default:
3748                 BUG();
3749         }
3750
3751         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3752         case RES_MAX_USAGE:
3753                 page_counter_reset_watermark(counter);
3754                 break;
3755         case RES_FAILCNT:
3756                 counter->failcnt = 0;
3757                 break;
3758         default:
3759                 BUG();
3760         }
3761
3762         return nbytes;
3763 }
3764
3765 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3766                                         struct cftype *cft)
3767 {
3768         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3769 }
3770
3771 #ifdef CONFIG_MMU
3772 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3773                                         struct cftype *cft, u64 val)
3774 {
3775         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3776
3777         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
3778                 return -EINVAL;
3779
3780         /*
3781          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3782          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3783          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3784          * affect task migrations starting after the change.
3785          */
3786         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3787         return 0;
3788 }
3789 #else
3790 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3791                                         struct cftype *cft, u64 val)
3792 {
3793         return -ENOSYS;
3794 }
3795 #endif
3796
3797 #ifdef CONFIG_NUMA
3798 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3799 {
3800         struct numa_stat {
3801                 const char *name;
3802                 unsigned int lru_mask;
3803         };
3804
3805         static const struct numa_stat stats[] = {
3806                 { "total", LRU_ALL },
3807                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3808                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3809                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3810         };
3811         const struct numa_stat *stat;
3812         int nid;
3813         unsigned long nr;
3814         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3815
3816         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3817                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3818                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3819                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3820                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3821                                                           stat->lru_mask);
3822                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3823                 }
3824                 seq_putc(m, '\n');
3825         }
3826
3827         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3828                 struct mem_cgroup *iter;
3829
3830                 nr = 0;
3831                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3832                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3833                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3834                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3835                         nr = 0;
3836                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3837                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3838                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3839                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3840                 }
3841                 seq_putc(m, '\n');
3842         }
3843
3844         return 0;
3845 }
3846 #endif /* CONFIG_NUMA */
3847
3848 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
3849 {
3850         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3851 }
3852
3853 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3854 {
3855         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3856         unsigned long memory, memsw;
3857         struct mem_cgroup *mi;
3858         unsigned int i;
3859
3860         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3861                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3862                         continue;
3863                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3864                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3865         }
3866
3867         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3868                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3869                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3870
3871         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3872                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3873                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3874
3875         /* Hierarchical information */
3876         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3877         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3878                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3879                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3880         }
3881         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3882                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3883         if (do_swap_account)
3884                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3885                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3886
3887         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3888                 long long val = 0;
3889
3890                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3891                         continue;
3892                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3893                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3894                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3895         }
3896
3897         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3898                 unsigned long long val = 0;
3899
3900                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3901                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3902                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3903                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3904         }
3905
3906         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3907                 unsigned long long val = 0;
3908
3909                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3910                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3911                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3912         }
3913
3914 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3915         {
3916                 int nid, zid;
3917                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3918                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3919                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3920                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3921
3922                 for_each_online_node(nid)
3923                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3924                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3925                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3926
3927                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3928                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3929                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3930                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3931                         }
3932                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3933                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3934                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3935                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3936         }
3937 #endif
3938
3939         return 0;
3940 }
3941
3942 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3943                                       struct cftype *cft)
3944 {
3945         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3946
3947         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3948 }
3949
3950 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3951                                        struct cftype *cft, u64 val)
3952 {
3953         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3954
3955         if (val > 100)
3956                 return -EINVAL;
3957
3958         if (css->parent)
3959                 memcg->swappiness = val;
3960         else
3961                 vm_swappiness = val;
3962
3963         return 0;
3964 }
3965
3966 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3967 {
3968         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3969         unsigned long usage;
3970         int i;
3971
3972         rcu_read_lock();
3973         if (!swap)
3974                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3975         else
3976                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3977
3978         if (!t)
3979                 goto unlock;
3980
3981         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3982
3983         /*
3984          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3985          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3986          * call of __mem_cgroup_threshold().
3987          */
3988         i = t->current_threshold;
3989
3990         /*
3991          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3992          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3993          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3994          * only one element of the array here.
3995          */
3996         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3997                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3998
3999         /* i = current_threshold + 1 */
4000         i++;
4001
4002         /*
4003          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4004          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4005          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4006          * only one element of the array here.
4007          */
4008         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4009                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4010
4011         /* Update current_threshold */
4012         t->current_threshold = i - 1;
4013 unlock:
4014         rcu_read_unlock();
4015 }
4016
4017 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4018 {
4019         while (memcg) {
4020                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4021                 if (do_swap_account)
4022                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4023
4024                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4025         }
4026 }
4027
4028 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4029 {
4030         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4031         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4032
4033         if (_a->threshold > _b->threshold)
4034                 return 1;
4035
4036         if (_a->threshold < _b->threshold)
4037                 return -1;
4038
4039         return 0;
4040 }
4041
4042 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4043 {
4044         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4045
4046         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4047
4048         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4049                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4050
4051         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4052         return 0;
4053 }
4054
4055 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4056 {
4057         struct mem_cgroup *iter;
4058
4059         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4060                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4061 }
4062
4063 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4064         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4065 {
4066         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4067         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4068         unsigned long threshold;
4069         unsigned long usage;
4070         int i, size, ret;
4071
4072         ret = page_counter_memparse(args, &threshold);
4073         if (ret)
4074                 return ret;
4075
4076         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4077
4078         if (type == _MEM) {
4079                 thresholds = &memcg->thresholds;
4080                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4081         } else if (type == _MEMSWAP) {
4082                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4083                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4084         } else
4085                 BUG();
4086
4087         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4088         if (thresholds->primary)
4089                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4090
4091         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4092
4093         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4094         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4095                         GFP_KERNEL);
4096         if (!new) {
4097                 ret = -ENOMEM;
4098                 goto unlock;
4099         }
4100         new->size = size;
4101
4102         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4103         if (thresholds->primary) {
4104                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4105                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4106         }
4107
4108         /* Add new threshold */
4109         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4110         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4111
4112         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4113         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4114                         compare_thresholds, NULL);
4115
4116         /* Find current threshold */
4117         new->current_threshold = -1;
4118         for (i = 0; i < size; i++) {
4119                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4120                         /*
4121                          * new->current_threshold will not be used until
4122                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4123                          * it here.
4124                          */
4125                         ++new->current_threshold;
4126                 } else
4127                         break;
4128         }
4129
4130         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4131         kfree(thresholds->spare);
4132         thresholds->spare = thresholds->primary;
4133
4134         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4135
4136         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4137         synchronize_rcu();
4138
4139 unlock:
4140         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4141
4142         return ret;
4143 }
4144
4145 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4146         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4147 {
4148         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4149 }
4150
4151 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4152         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4153 {
4154         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4155 }
4156
4157 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4158         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4159 {
4160         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4161         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4162         unsigned long usage;
4163         int i, j, size;
4164
4165         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4166
4167         if (type == _MEM) {
4168                 thresholds = &memcg->thresholds;
4169                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4170         } else if (type == _MEMSWAP) {
4171                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4172                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4173         } else
4174                 BUG();
4175
4176         if (!thresholds->primary)
4177                 goto unlock;
4178
4179         /* Check if a threshold crossed before removing */
4180         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4181
4182         /* Calculate new number of threshold */
4183         size = 0;
4184         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4185                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4186                         size++;
4187         }
4188
4189         new = thresholds->spare;
4190
4191         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4192         if (!size) {
4193                 kfree(new);
4194                 new = NULL;
4195                 goto swap_buffers;
4196         }
4197
4198         new->size = size;
4199
4200         /* Copy thresholds and find current threshold */
4201         new->current_threshold = -1;
4202         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4203                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4204                         continue;
4205
4206                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4207                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4208                         /*
4209                          * new->current_threshold will not be used
4210                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4211                          * it here.
4212                          */
4213                         ++new->current_threshold;
4214                 }
4215                 j++;
4216         }
4217
4218 swap_buffers:
4219         /* Swap primary and spare array */
4220         thresholds->spare = thresholds->primary;
4221         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4222         if (!new) {
4223                 kfree(thresholds->spare);
4224                 thresholds->spare = NULL;
4225         }
4226
4227         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4228
4229         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4230         synchronize_rcu();
4231 unlock:
4232         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4233 }
4234
4235 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4236         struct eventfd_ctx *eventfd)
4237 {
4238         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4239 }
4240
4241 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4242         struct eventfd_ctx *eventfd)
4243 {
4244         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4245 }
4246
4247 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4248         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4249 {
4250         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4251
4252         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4253         if (!event)
4254                 return -ENOMEM;
4255
4256         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4257
4258         event->eventfd = eventfd;
4259         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4260
4261         /* already in OOM ? */
4262         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4263                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4264         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4265
4266         return 0;
4267 }
4268
4269 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4270         struct eventfd_ctx *eventfd)
4271 {
4272         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4273
4274         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4275
4276         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4277                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4278                         list_del(&ev->list);
4279                         kfree(ev);
4280                 }
4281         }
4282
4283         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4284 }
4285
4286 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4287 {
4288         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
4289
4290         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4291         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
4292         return 0;
4293 }
4294
4295 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4296         struct cftype *cft, u64 val)
4297 {
4298         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4299
4300         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4301         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4302                 return -EINVAL;
4303
4304         memcg->oom_kill_disable = val;
4305         if (!val)
4306                 memcg_oom_recover(memcg);
4307
4308         return 0;
4309 }
4310
4311 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4312 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4313 {
4314         int ret;
4315
4316         memcg->kmemcg_id = -1;
4317         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
4318         if (ret)
4319                 return ret;
4320
4321         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4322 }
4323
4324 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4325 {
4326         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4327 }
4328 #else
4329 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4330 {
4331         return 0;
4332 }
4333
4334 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4335 {
4336 }
4337 #endif
4338
4339 /*
4340  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4341  *
4342  * "cgroup.event_control" implementation.
4343  *
4344  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4345  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4346  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4347  *
4348  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4349  * possible.
4350  */
4351
4352 /*
4353  * Unregister event and free resources.
4354  *
4355  * Gets called from workqueue.
4356  */
4357 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4358 {
4359         struct mem_cgroup_event *event =
4360                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4361         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4362
4363         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4364
4365         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4366
4367         /* Notify userspace the event is going away. */
4368         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4369
4370         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4371         kfree(event);
4372         css_put(&memcg->css);
4373 }
4374
4375 /*
4376  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
4377  *
4378  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4379  */
4380 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
4381                             int sync, void *key)
4382 {
4383         struct mem_cgroup_event *event =
4384                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4385         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4386         unsigned long flags = (unsigned long)key;
4387
4388         if (flags & POLLHUP) {
4389                 /*
4390                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4391                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4392                  * for us.
4393                  *
4394                  * We can't race against event freeing since the other
4395                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4396                  * which we hold.
4397                  */
4398                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4399                 if (!list_empty(&event->list)) {
4400                         list_del_init(&event->list);
4401                         /*
4402                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4403                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4404                          */
4405                         schedule_work(&event->remove);
4406                 }
4407                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4408         }
4409
4410         return 0;
4411 }
4412
4413 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4414                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4415 {
4416         struct mem_cgroup_event *event =
4417                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4418
4419         event->wqh = wqh;
4420         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4421 }
4422
4423 /*
4424  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4425  *
4426  * Parse input and register new cgroup event handler.
4427  *
4428  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4429  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4430  */
4431 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4432                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4433 {
4434         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4435         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4436         struct mem_cgroup_event *event;
4437         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4438         unsigned int efd, cfd;
4439         struct fd efile;
4440         struct fd cfile;
4441         const char *name;
4442         char *endp;
4443         int ret;
4444
4445         buf = strstrip(buf);
4446
4447         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4448         if (*endp != ' ')
4449                 return -EINVAL;
4450         buf = endp + 1;
4451
4452         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4453         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4454                 return -EINVAL;
4455         buf = endp + 1;
4456
4457         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4458         if (!event)
4459                 return -ENOMEM;
4460
4461         event->memcg = memcg;
4462         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4463         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4464         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4465         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4466
4467         efile = fdget(efd);
4468         if (!efile.file) {
4469                 ret = -EBADF;
4470                 goto out_kfree;
4471         }
4472
4473         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4474         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4475                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4476                 goto out_put_efile;
4477         }
4478
4479         cfile = fdget(cfd);
4480         if (!cfile.file) {
4481                 ret = -EBADF;
4482                 goto out_put_eventfd;
4483         }
4484
4485         /* the process need read permission on control file */
4486         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4487         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4488         if (ret < 0)
4489                 goto out_put_cfile;
4490
4491         /*
4492          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4493          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4494          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4495          * is for compatibility anyway.
4496          *
4497          * DO NOT ADD NEW FILES.
4498          */
4499         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
4500
4501         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4502                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4503                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4504         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4505                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4506                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4507         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4508                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4509                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4510         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4511                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4512                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4513         } else {
4514                 ret = -EINVAL;
4515                 goto out_put_cfile;
4516         }
4517
4518         /*
4519          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4520          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4521          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4522          */
4523         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
4524                                                &memory_cgrp_subsys);
4525         ret = -EINVAL;
4526         if (IS_ERR(cfile_css))
4527                 goto out_put_cfile;
4528         if (cfile_css != css) {
4529                 css_put(cfile_css);
4530                 goto out_put_cfile;
4531         }
4532
4533         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4534         if (ret)
4535                 goto out_put_css;
4536
4537         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
4538
4539         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4540         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4541         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4542
4543         fdput(cfile);
4544         fdput(efile);
4545
4546         return nbytes;
4547
4548 out_put_css:
4549         css_put(css);
4550 out_put_cfile:
4551         fdput(cfile);
4552 out_put_eventfd:
4553         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4554 out_put_efile:
4555         fdput(efile);
4556 out_kfree:
4557         kfree(event);
4558
4559         return ret;
4560 }
4561
4562 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4563         {
4564                 .name = "usage_in_bytes",
4565                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4566                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4567         },
4568         {
4569                 .name = "max_usage_in_bytes",
4570                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4571                 .write = mem_cgroup_reset,
4572                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4573         },
4574         {
4575                 .name = "limit_in_bytes",
4576                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4577                 .write = mem_cgroup_write,
4578                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4579         },
4580         {
4581                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4582                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4583                 .write = mem_cgroup_write,
4584                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4585         },
4586         {
4587                 .name = "failcnt",
4588                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4589                 .write = mem_cgroup_reset,
4590                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4591         },
4592         {
4593                 .name = "stat",
4594                 .seq_show = memcg_stat_show,
4595         },
4596         {
4597                 .name = "force_empty",
4598                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4599         },
4600         {
4601                 .name = "use_hierarchy",
4602                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4603                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4604         },
4605         {
4606                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4607                 .write = memcg_write_event_control,
4608                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
4609                 .mode = S_IWUGO,
4610         },
4611         {
4612                 .name = "swappiness",
4613                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4614                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4615         },
4616         {
4617                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4618                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4619                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4620         },
4621         {
4622                 .name = "oom_control",
4623                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4624                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4625                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4626         },
4627         {
4628                 .name = "pressure_level",
4629         },
4630 #ifdef CONFIG_NUMA
4631         {
4632                 .name = "numa_stat",
4633                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4634         },
4635 #endif
4636 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4637         {
4638                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4639                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4640                 .write = mem_cgroup_write,
4641                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4642         },
4643         {
4644                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4645                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4646                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4647         },
4648         {
4649                 .name = "kmem.failcnt",
4650                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4651                 .write = mem_cgroup_reset,
4652                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4653         },
4654         {
4655                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4656                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4657                 .write = mem_cgroup_reset,
4658                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4659         },
4660 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4661         {
4662                 .name = "kmem.slabinfo",
4663                 .seq_start = slab_start,
4664                 .seq_next = slab_next,
4665                 .seq_stop = slab_stop,
4666                 .seq_show = memcg_slab_show,
4667         },
4668 #endif
4669 #endif
4670         { },    /* terminate */
4671 };
4672
4673 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4674 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
4675         {
4676                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4677                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4678                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4679         },
4680         {
4681                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4682                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4683                 .write = mem_cgroup_reset,
4684                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4685         },
4686         {
4687                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4688                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4689                 .write = mem_cgroup_write,
4690                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4691         },
4692         {
4693                 .name = "memsw.failcnt",
4694                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4695                 .write = mem_cgroup_reset,
4696                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4697         },
4698         { },    /* terminate */
4699 };
4700 #endif
4701 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4702 {
4703         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4704         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4705         int zone, tmp = node;
4706         /*
4707          * This routine is called against possible nodes.
4708          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4709          *
4710          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4711          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4712          *       function.
4713          */
4714         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4715                 tmp = -1;
4716         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4717         if (!pn)
4718                 return 1;
4719
4720         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4721                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4722                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4723                 mz->usage_in_excess = 0;
4724                 mz->on_tree = false;
4725                 mz->memcg = memcg;
4726         }
4727         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4728         return 0;
4729 }
4730
4731 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4732 {
4733         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4734 }
4735
4736 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4737 {
4738         struct mem_cgroup *memcg;
4739         size_t size;
4740
4741         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4742         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4743
4744         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4745         if (!memcg)
4746                 return NULL;
4747
4748         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4749         if (!memcg->stat)
4750                 goto out_free;
4751         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4752         return memcg;
4753
4754 out_free:
4755         kfree(memcg);
4756         return NULL;
4757 }
4758
4759 /*
4760  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4761  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4762  *
4763  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4764  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4765  * it goes down to 0.
4766  *
4767  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4768  */
4769
4770 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4771 {
4772         int node;
4773
4774         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4775
4776         for_each_node(node)
4777                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4778
4779         free_percpu(memcg->stat);
4780
4781         /*
4782          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
4783          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
4784          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
4785          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
4786          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
4787          *
4788          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
4789          * to move this code around, and make sure it is outside
4790          * the cgroup_lock.
4791          */
4792         disarm_static_keys(memcg);
4793         kfree(memcg);
4794 }
4795
4796 /*
4797  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4798  */
4799 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4800 {
4801         if (!memcg->memory.parent)
4802                 return NULL;
4803         return mem_cgroup_from_counter(memcg->memory.parent, memory);
4804 }
4805 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4806
4807 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4808 {
4809         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4810         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4811         int tmp, node, zone;
4812
4813         for_each_node(node) {
4814                 tmp = node;
4815                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4816                         tmp = -1;
4817                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4818                 BUG_ON(!rtpn);
4819
4820                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4821
4822                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4823                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4824                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4825                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4826                 }
4827         }
4828 }
4829
4830 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4831 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4832 {
4833         struct mem_cgroup *memcg;
4834         long error = -ENOMEM;
4835         int node;
4836
4837         memcg = mem_cgroup_alloc();
4838         if (!memcg)
4839                 return ERR_PTR(error);
4840
4841         for_each_node(node)
4842                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4843                         goto free_out;
4844
4845         /* root ? */
4846         if (parent_css == NULL) {
4847                 root_mem_cgroup = memcg;
4848                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4849                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4850                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4851         }
4852
4853         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4854         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4855         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4856         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4857         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4858         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4859         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4860         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4861
4862         return &memcg->css;
4863
4864 free_out:
4865         __mem_cgroup_free(memcg);
4866         return ERR_PTR(error);
4867 }
4868
4869 static int
4870 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4871 {
4872         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4873         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4874         int ret;
4875
4876         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4877                 return -ENOSPC;
4878
4879         if (!parent)
4880                 return 0;
4881
4882         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4883
4884         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4885         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4886         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4887
4888         if (parent->use_hierarchy) {
4889                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4890                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4891                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4892
4893                 /*
4894                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4895                  * core guarantees its existence.
4896                  */
4897         } else {
4898                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4899                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4900                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4901                 /*
4902                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4903                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4904                  * unfortunate state in our controller.
4905                  */
4906                 if (parent != root_mem_cgroup)
4907                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4908         }
4909         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4910
4911         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
4912         if (ret)
4913                 return ret;
4914
4915         /*
4916          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4917          * orders reading memcg->initialized against its callers
4918          * reading the memcg members.
4919          */
4920         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4921
4922         return 0;
4923 }
4924
4925 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4926 {
4927         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4928         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4929
4930         /*
4931          * Unregister events and notify userspace.
4932          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4933          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4934          */
4935         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4936         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4937                 list_del_init(&event->list);
4938                 schedule_work(&event->remove);
4939         }
4940         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4941
4942         memcg_unregister_all_caches(memcg);
4943         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4944 }
4945
4946 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4947 {
4948         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4949
4950         memcg_destroy_kmem(memcg);
4951         __mem_cgroup_free(memcg);
4952 }
4953
4954 /**
4955  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4956  * @css: the target css
4957  *
4958  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4959  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4960  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4961  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4962  * made visible again.
4963  *
4964  * The current implementation only resets the essential configurations.
4965  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4966  */
4967 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4968 {
4969         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4970
4971         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4972         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4973         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4974         memcg->soft_limit = 0;
4975 }
4976
4977 #ifdef CONFIG_MMU
4978 /* Handlers for move charge at task migration. */
4979 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4980 {
4981         int ret;
4982
4983         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
4984         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
4985         if (!ret) {
4986                 mc.precharge += count;
4987                 return ret;
4988         }
4989         if (ret == -EINTR) {
4990                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
4991                 return ret;
4992         }
4993
4994         /* Try charges one by one with reclaim */
4995         while (count--) {
4996                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4997                 /*
4998                  * In case of failure, any residual charges against
4999                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
5000                  * later on.  However, cancel any charges that are
5001                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
5002                  */
5003                 if (ret == -EINTR)
5004                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
5005                 if (ret)
5006                         return ret;
5007                 mc.precharge++;
5008                 cond_resched();
5009         }
5010         return 0;
5011 }
5012
5013 /**
5014  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5015  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5016  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5017  * @ptent: the pte to be checked
5018  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5019  *
5020  * Returns
5021  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5022  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5023  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5024  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5025  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5026  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5027  *     in target->ent.
5028  *
5029  * Called with pte lock held.
5030  */
5031 union mc_target {
5032         struct page     *page;
5033         swp_entry_t     ent;
5034 };
5035
5036 enum mc_target_type {
5037         MC_TARGET_NONE = 0,
5038         MC_TARGET_PAGE,
5039         MC_TARGET_SWAP,
5040 };
5041
5042 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5043                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5044 {
5045         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5046
5047         if (!page || !page_mapped(page))
5048                 return NULL;
5049         if (PageAnon(page)) {
5050                 /* we don't move shared anon */
5051                 if (!move_anon())
5052                         return NULL;
5053         } else if (!move_file())
5054                 /* we ignore mapcount for file pages */
5055                 return NULL;
5056         if (!get_page_unless_zero(page))
5057                 return NULL;
5058
5059         return page;
5060 }
5061
5062 #ifdef CONFIG_SWAP
5063 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5064                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5065 {
5066         struct page *page = NULL;
5067         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5068
5069         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5070                 return NULL;
5071         /*
5072          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5073          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5074          */
5075         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
5076         if (do_swap_account)
5077                 entry->val = ent.val;
5078
5079         return page;
5080 }
5081 #else
5082 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5083                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5084 {
5085         return NULL;
5086 }
5087 #endif
5088
5089 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5090                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5091 {
5092         struct page *page = NULL;
5093         struct address_space *mapping;
5094         pgoff_t pgoff;
5095
5096         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5097                 return NULL;
5098         if (!move_file())
5099                 return NULL;
5100
5101         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5102         if (pte_none(ptent))
5103                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5104         else /* pte_file(ptent) is true */
5105                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5106
5107         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5108 #ifdef CONFIG_SWAP
5109         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5110         if (shmem_mapping(mapping)) {
5111                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5112                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5113                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5114                         if (do_swap_account)
5115                                 *entry = swp;
5116                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
5117                 }
5118         } else
5119                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5120 #else
5121         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5122 #endif
5123         return page;
5124 }
5125
5126 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5127                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5128 {
5129         struct page *page = NULL;
5130         struct page_cgroup *pc;
5131         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5132         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5133
5134         if (pte_present(ptent))
5135                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5136         else if (is_swap_pte(ptent))
5137                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5138         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5139                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5140
5141         if (!page && !ent.val)
5142                 return ret;
5143         if (page) {
5144                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5145                 /*
5146                  * Do only loose check w/o serialization.
5147                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or
5148                  * not under LRU exclusion.
5149                  */
5150                 if (pc->mem_cgroup == mc.from) {
5151                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5152                         if (target)
5153                                 target->page = page;
5154                 }
5155                 if (!ret || !target)
5156                         put_page(page);
5157         }
5158         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5159         if (ent.val && !ret &&
5160             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5161                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5162                 if (target)
5163                         target->ent = ent;
5164         }
5165         return ret;
5166 }
5167
5168 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5169 /*
5170  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5171  * support them for now.
5172  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5173  */
5174 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5175                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5176 {
5177         struct page *page = NULL;
5178         struct page_cgroup *pc;
5179         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5180
5181         page = pmd_page(pmd);
5182         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5183         if (!move_anon())
5184                 return ret;
5185         pc = lookup_page_cgroup(page);
5186         if (pc->mem_cgroup == mc.from) {
5187                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5188                 if (target) {
5189                         get_page(page);
5190                         target->page = page;
5191                 }
5192         }
5193         return ret;
5194 }
5195 #else
5196 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5197                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5198 {
5199         return MC_TARGET_NONE;
5200 }
5201 #endif
5202
5203 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5204                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5205                                         struct mm_walk *walk)
5206 {
5207         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5208         pte_t *pte;
5209         spinlock_t *ptl;
5210
5211         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5212                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5213                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5214                 spin_unlock(ptl);
5215                 return 0;
5216         }
5217
5218         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5219                 return 0;
5220         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5221         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5222                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5223                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5224         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5225         cond_resched();
5226
5227         return 0;
5228 }
5229
5230 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5231 {
5232         unsigned long precharge;
5233         struct vm_area_struct *vma;
5234
5235         down_read(&mm->mmap_sem);
5236         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5237                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5238                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5239                         .mm = mm,
5240                         .private = vma,
5241                 };
5242                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5243                         continue;
5244                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5245                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5246         }
5247         up_read(&mm->mmap_sem);
5248
5249         precharge = mc.precharge;
5250         mc.precharge = 0;
5251
5252         return precharge;
5253 }
5254
5255 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5256 {
5257         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5258
5259         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5260         mc.moving_task = current;
5261         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5262 }
5263
5264 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5265 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5266 {
5267         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5268         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5269
5270         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5271         if (mc.precharge) {
5272                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5273                 mc.precharge = 0;
5274         }
5275         /*
5276          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5277          * we must uncharge here.
5278          */
5279         if (mc.moved_charge) {
5280                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5281                 mc.moved_charge = 0;
5282         }
5283         /* we must fixup refcnts and charges */
5284         if (mc.moved_swap) {
5285                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5286                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5287                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5288
5289                 /*
5290                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5291                  * should uncharge to->memory.
5292                  */
5293                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5294                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5295
5296                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
5297
5298                 /* we've already done css_get(mc.to) */
5299                 mc.moved_swap = 0;
5300         }
5301         memcg_oom_recover(from);
5302         memcg_oom_recover(to);
5303         wake_up_all(&mc.waitq);
5304 }
5305
5306 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5307 {
5308         /*
5309          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5310          * task migration.
5311          */
5312         mc.moving_task = NULL;
5313         __mem_cgroup_clear_mc();
5314         spin_lock(&mc.lock);
5315         mc.from = NULL;
5316         mc.to = NULL;
5317         spin_unlock(&mc.lock);
5318 }
5319
5320 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5321                                  struct cgroup_taskset *tset)
5322 {
5323         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5324         int ret = 0;
5325         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5326         unsigned long move_charge_at_immigrate;
5327
5328         /*
5329          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5330          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5331          * So we need to save it, and keep it going.
5332          */
5333         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
5334         if (move_charge_at_immigrate) {
5335                 struct mm_struct *mm;
5336                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5337
5338                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5339
5340                 mm = get_task_mm(p);
5341                 if (!mm)
5342                         return 0;
5343                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5344                 if (mm->owner == p) {
5345                         VM_BUG_ON(mc.from);
5346                         VM_BUG_ON(mc.to);
5347                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5348                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5349                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5350
5351                         spin_lock(&mc.lock);
5352                         mc.from = from;
5353                         mc.to = memcg;
5354                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
5355                         spin_unlock(&mc.lock);
5356                         /* We set mc.moving_task later */
5357
5358                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5359                         if (ret)
5360                                 mem_cgroup_clear_mc();
5361                 }
5362                 mmput(mm);
5363         }
5364         return ret;
5365 }
5366
5367 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5368                                      struct cgroup_taskset *tset)
5369 {
5370         if (mc.to)
5371                 mem_cgroup_clear_mc();
5372 }
5373
5374 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5375                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5376                                 struct mm_walk *walk)
5377 {
5378         int ret = 0;
5379         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5380         pte_t *pte;
5381         spinlock_t *ptl;
5382         enum mc_target_type target_type;
5383         union mc_target target;
5384         struct page *page;
5385         struct page_cgroup *pc;
5386
5387         /*
5388          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5389          * happens because:
5390          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5391          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5392          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5393          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5394          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5395          *    part of thp split is not executed yet.
5396          */
5397         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5398                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5399                         spin_unlock(ptl);
5400                         return 0;
5401                 }
5402                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5403                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5404                         page = target.page;
5405                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5406                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5407                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5408                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
5409                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5410                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5411                                 }
5412                                 putback_lru_page(page);
5413                         }
5414                         put_page(page);
5415                 }
5416                 spin_unlock(ptl);
5417                 return 0;
5418         }
5419
5420         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5421                 return 0;
5422 retry:
5423         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5424         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5425                 pte_t ptent = *(pte++);
5426                 swp_entry_t ent;
5427
5428                 if (!mc.precharge)
5429                         break;
5430
5431                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5432                 case MC_TARGET_PAGE:
5433                         page = target.page;
5434                         if (isolate_lru_page(page))
5435                                 goto put;
5436                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5437                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5438                                                      mc.from, mc.to)) {
5439                                 mc.precharge--;
5440                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5441                                 mc.moved_charge++;
5442                         }
5443                         putback_lru_page(page);
5444 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5445                         put_page(page);
5446                         break;
5447                 case MC_TARGET_SWAP:
5448                         ent = target.ent;
5449                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5450                                 mc.precharge--;
5451                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5452                                 mc.moved_swap++;
5453                         }
5454                         break;
5455                 default:
5456                         break;
5457                 }
5458         }
5459         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5460         cond_resched();
5461
5462         if (addr != end) {
5463                 /*
5464                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5465                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5466                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5467                  * phase.
5468                  */
5469                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5470                 if (!ret)
5471                         goto retry;
5472         }
5473
5474         return ret;
5475 }
5476
5477 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5478 {
5479         struct vm_area_struct *vma;
5480
5481         lru_add_drain_all();
5482         /*
5483          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
5484          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
5485          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
5486          */
5487         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5488         synchronize_rcu();
5489 retry:
5490         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5491                 /*
5492                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5493                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5494                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5495                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5496                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5497                  */
5498                 __mem_cgroup_clear_mc();
5499                 cond_resched();
5500                 goto retry;
5501         }
5502         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5503                 int ret;
5504                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5505                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5506                         .mm = mm,
5507                         .private = vma,
5508                 };
5509                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5510                         continue;
5511                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5512                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5513                 if (ret)
5514                         /*
5515                          * means we have consumed all precharges and failed in
5516                          * doing additional charge. Just abandon here.
5517                          */
5518                         break;
5519         }
5520         up_read(&mm->mmap_sem);
5521         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5522 }
5523
5524 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5525                                  struct cgroup_taskset *tset)
5526 {
5527         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5528         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5529
5530         if (mm) {
5531                 if (mc.to)
5532                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5533                 mmput(mm);
5534         }
5535         if (mc.to)
5536                 mem_cgroup_clear_mc();
5537 }
5538 #else   /* !CONFIG_MMU */
5539 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5540                                  struct cgroup_taskset *tset)
5541 {
5542         return 0;
5543 }
5544 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5545                                      struct cgroup_taskset *tset)
5546 {
5547 }
5548 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5549                                  struct cgroup_taskset *tset)
5550 {
5551 }
5552 #endif
5553
5554 /*
5555  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5556  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5557  * attempt.
5558  */
5559 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5560 {
5561         /*
5562          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5563          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5564          * on for the root memcg is enough.
5565          */
5566         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
5567                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
5568 }
5569
5570 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5571         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5572         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5573         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5574         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5575         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5576         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5577         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5578         .attach = mem_cgroup_move_task,
5579         .bind = mem_cgroup_bind,
5580         .legacy_cftypes = mem_cgroup_files,
5581         .early_init = 0,
5582 };
5583
5584 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5585 static int __init enable_swap_account(char *s)
5586 {
5587         if (!strcmp(s, "1"))
5588                 really_do_swap_account = 1;
5589         else if (!strcmp(s, "0"))
5590                 really_do_swap_account = 0;
5591         return 1;
5592 }
5593 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5594
5595 static void __init memsw_file_init(void)
5596 {
5597         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5598                                           memsw_cgroup_files));
5599 }
5600
5601 static void __init enable_swap_cgroup(void)
5602 {
5603         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5604                 do_swap_account = 1;
5605                 memsw_file_init();
5606         }
5607 }
5608
5609 #else
5610 static void __init enable_swap_cgroup(void)
5611 {
5612 }
5613 #endif
5614
5615 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5616 /**
5617  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5618  * @page: page whose memsw charge to transfer
5619  * @entry: swap entry to move the charge to
5620  *
5621  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5622  */
5623 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5624 {
5625         struct mem_cgroup *memcg;
5626         struct page_cgroup *pc;
5627         unsigned short oldid;
5628
5629         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5630         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5631
5632         if (!do_swap_account)
5633                 return;
5634
5635         pc = lookup_page_cgroup(page);
5636         memcg = pc->mem_cgroup;
5637
5638         /* Readahead page, never charged */
5639         if (!memcg)
5640                 return;
5641
5642         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5643         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5644         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5645
5646         pc->mem_cgroup = NULL;
5647
5648         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5649                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5650
5651         /* XXX: caller holds IRQ-safe mapping->tree_lock */
5652         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5653
5654         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -1);
5655         memcg_check_events(memcg, page);
5656 }
5657
5658 /**
5659  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5660  * @entry: swap entry to uncharge
5661  *
5662  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5663  */
5664 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5665 {
5666         struct mem_cgroup *memcg;
5667         unsigned short id;
5668
5669         if (!do_swap_account)
5670                 return;
5671
5672         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5673         rcu_read_lock();
5674         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
5675         if (memcg) {
5676                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5677                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5678                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5679                 css_put(&memcg->css);
5680         }
5681         rcu_read_unlock();
5682 }
5683 #endif
5684
5685 /**
5686  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5687  * @page: page to charge
5688  * @mm: mm context of the victim
5689  * @gfp_mask: reclaim mode
5690  * @memcgp: charged memcg return
5691  *
5692  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5693  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5694  *
5695  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5696  * Otherwise, an error code is returned.
5697  *
5698  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5699  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5700  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5701  */
5702 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5703                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
5704 {
5705         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5706         unsigned int nr_pages = 1;
5707         int ret = 0;
5708
5709         if (mem_cgroup_disabled())
5710                 goto out;
5711
5712         if (PageSwapCache(page)) {
5713                 struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
5714                 /*
5715                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5716                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5717                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5718                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5719                  * in turn serializes uncharging.
5720                  */
5721                 if (pc->mem_cgroup)
5722                         goto out;
5723         }
5724
5725         if (PageTransHuge(page)) {
5726                 nr_pages <<= compound_order(page);
5727                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5728         }
5729
5730         if (do_swap_account && PageSwapCache(page))
5731                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
5732         if (!memcg)
5733                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5734
5735         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5736
5737         css_put(&memcg->css);
5738
5739         if (ret == -EINTR) {
5740                 memcg = root_mem_cgroup;
5741                 ret = 0;
5742         }
5743 out:
5744         *memcgp = memcg;
5745         return ret;
5746 }
5747
5748 /**
5749  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5750  * @page: page to charge
5751  * @memcg: memcg to charge the page to
5752  * @lrucare: page might be on LRU already
5753  *
5754  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5755  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5756  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5757  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5758  *
5759  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5760  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5761  *
5762  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5763  */
5764 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5765                               bool lrucare)
5766 {
5767         unsigned int nr_pages = 1;
5768
5769         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5770         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5771
5772         if (mem_cgroup_disabled())
5773                 return;
5774         /*
5775          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5776          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5777          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5778          */
5779         if (!memcg)
5780                 return;
5781
5782         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5783
5784         if (PageTransHuge(page)) {
5785                 nr_pages <<= compound_order(page);
5786                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5787         }
5788
5789         local_irq_disable();
5790         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
5791         memcg_check_events(memcg, page);
5792         local_irq_enable();
5793
5794         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
5795                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5796                 /*
5797                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5798                  * let's not wait for it.  The page already received a
5799                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5800                  */
5801                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5802         }
5803 }
5804
5805 /**
5806  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5807  * @page: page to charge
5808  * @memcg: memcg to charge the page to
5809  *
5810  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5811  */
5812 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
5813 {
5814         unsigned int nr_pages = 1;
5815
5816         if (mem_cgroup_disabled())
5817                 return;
5818         /*
5819          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5820          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5821          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5822          */
5823         if (!memcg)
5824                 return;
5825
5826         if (PageTransHuge(page)) {
5827                 nr_pages <<= compound_order(page);
5828                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5829         }
5830
5831         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5832 }
5833
5834 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5835                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5836                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5837 {
5838         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5839         unsigned long flags;
5840
5841         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5842                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5843                 if (do_swap_account)
5844                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5845                 memcg_oom_recover(memcg);
5846         }
5847
5848         local_irq_save(flags);
5849         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5850         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5851         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5852         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5853         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5854         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5855         local_irq_restore(flags);
5856
5857         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5858                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5859 }
5860
5861 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5862 {
5863         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5864         unsigned long nr_anon = 0;
5865         unsigned long nr_file = 0;
5866         unsigned long nr_huge = 0;
5867         unsigned long pgpgout = 0;
5868         struct list_head *next;
5869         struct page *page;
5870
5871         next = page_list->next;
5872         do {
5873                 unsigned int nr_pages = 1;
5874                 struct page_cgroup *pc;
5875
5876                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5877                 next = page->lru.next;
5878
5879                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5880                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5881
5882                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5883                 if (!pc->mem_cgroup)
5884                         continue;
5885
5886                 /*
5887                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5888                  * pc->mem_cgroup at this point, we have fully
5889                  * exclusive access to the page.
5890                  */
5891
5892                 if (memcg != pc->mem_cgroup) {
5893                         if (memcg) {
5894                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5895                                                nr_huge, page);
5896                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5897                         }
5898                         memcg = pc->mem_cgroup;
5899                 }
5900
5901                 if (PageTransHuge(page)) {
5902                         nr_pages <<= compound_order(page);
5903                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5904                         nr_huge += nr_pages;
5905                 }
5906
5907                 if (PageAnon(page))
5908                         nr_anon += nr_pages;
5909                 else
5910                         nr_file += nr_pages;
5911
5912                 pc->mem_cgroup = NULL;
5913
5914                 pgpgout++;
5915         } while (next != page_list);
5916
5917         if (memcg)
5918                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5919                                nr_huge, page);
5920 }
5921
5922 /**
5923  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5924  * @page: page to uncharge
5925  *
5926  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5927  * mem_cgroup_commit_charge().
5928  */
5929 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5930 {
5931         struct page_cgroup *pc;
5932
5933         if (mem_cgroup_disabled())
5934                 return;
5935
5936         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5937         pc = lookup_page_cgroup(page);
5938         if (!pc->mem_cgroup)
5939                 return;
5940
5941         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5942         uncharge_list(&page->lru);
5943 }
5944
5945 /**
5946  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5947  * @page_list: list of pages to uncharge
5948  *
5949  * Uncharge a list of pages previously charged with
5950  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5951  */
5952 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5953 {
5954         if (mem_cgroup_disabled())
5955                 return;
5956
5957         if (!list_empty(page_list))
5958                 uncharge_list(page_list);
5959 }
5960
5961 /**
5962  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
5963  * @oldpage: currently charged page
5964  * @newpage: page to transfer the charge to
5965  * @lrucare: both pages might be on the LRU already
5966  *
5967  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5968  *
5969  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5970  */
5971 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
5972                         bool lrucare)
5973 {
5974         struct mem_cgroup *memcg;
5975         struct page_cgroup *pc;
5976         int isolated;
5977
5978         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5979         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5980         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
5981         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
5982         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5983         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5984                        newpage);
5985
5986         if (mem_cgroup_disabled())
5987                 return;
5988
5989         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5990         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
5991         if (pc->mem_cgroup)
5992                 return;
5993
5994         /*
5995          * Swapcache readahead pages can get migrated before being
5996          * charged, and migration from compaction can happen to an
5997          * uncharged page when the PFN walker finds a page that
5998          * reclaim just put back on the LRU but has not released yet.
5999          */
6000         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
6001         memcg = pc->mem_cgroup;
6002         if (!memcg)
6003                 return;
6004
6005         if (lrucare)
6006                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
6007
6008         pc->mem_cgroup = NULL;
6009
6010         if (lrucare)
6011                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
6012
6013         commit_charge(newpage, memcg, lrucare);
6014 }
6015
6016 /*
6017  * subsys_initcall() for memory controller.
6018  *
6019  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
6020  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
6021  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
6022  * be initialized from here.
6023  */
6024 static int __init mem_cgroup_init(void)
6025 {
6026         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
6027         enable_swap_cgroup();
6028         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
6029         memcg_stock_init();
6030         return 0;
6031 }
6032 subsys_initcall(mem_cgroup_init);