cgroup: replace cftype->mode with CFTYPE_WORLD_WRITABLE
[linux-2.6-block.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  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include "internal.h"
66 #include <net/sock.h>
67 #include <net/ip.h>
68 #include <net/tcp_memcontrol.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <asm/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
79 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
80 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_root_css __read_mostly;
81
82 /* Whether the swap controller is active */
83 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
84 int do_swap_account __read_mostly;
85 #else
86 #define do_swap_account         0
87 #endif
88
89 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
90         "cache",
91         "rss",
92         "rss_huge",
93         "mapped_file",
94         "dirty",
95         "writeback",
96         "swap",
97 };
98
99 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
100         "pgpgin",
101         "pgpgout",
102         "pgfault",
103         "pgmajfault",
104 };
105
106 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
107         "inactive_anon",
108         "active_anon",
109         "inactive_file",
110         "active_file",
111         "unevictable",
112 };
113
114 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
115 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
116 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
117
118 /*
119  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
120  * their hierarchy representation
121  */
122
123 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
124         struct rb_root rb_root;
125         spinlock_t lock;
126 };
127
128 struct mem_cgroup_tree_per_node {
129         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
130 };
131
132 struct mem_cgroup_tree {
133         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
134 };
135
136 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
137
138 /* for OOM */
139 struct mem_cgroup_eventfd_list {
140         struct list_head list;
141         struct eventfd_ctx *eventfd;
142 };
143
144 /*
145  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
146  */
147 struct mem_cgroup_event {
148         /*
149          * memcg which the event belongs to.
150          */
151         struct mem_cgroup *memcg;
152         /*
153          * eventfd to signal userspace about the event.
154          */
155         struct eventfd_ctx *eventfd;
156         /*
157          * Each of these stored in a list by the cgroup.
158          */
159         struct list_head list;
160         /*
161          * register_event() callback will be used to add new userspace
162          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
163          * on eventfd to send notification to userspace.
164          */
165         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
166                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
167         /*
168          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
169          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
170          * if you want provide notification functionality.
171          */
172         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
173                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
174         /*
175          * All fields below needed to unregister event when
176          * userspace closes eventfd.
177          */
178         poll_table pt;
179         wait_queue_head_t *wqh;
180         wait_queue_t wait;
181         struct work_struct remove;
182 };
183
184 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
185 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
186
187 /* Stuffs for move charges at task migration. */
188 /*
189  * Types of charges to be moved.
190  */
191 #define MOVE_ANON       0x1U
192 #define MOVE_FILE       0x2U
193 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
194
195 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
196 static struct move_charge_struct {
197         spinlock_t        lock; /* for from, to */
198         struct mem_cgroup *from;
199         struct mem_cgroup *to;
200         unsigned long flags;
201         unsigned long precharge;
202         unsigned long moved_charge;
203         unsigned long moved_swap;
204         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
205         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
206 } mc = {
207         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
208         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
209 };
210
211 /*
212  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
213  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
214  */
215 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
216 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
217
218 enum charge_type {
219         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
220         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
221         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
222         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
223         NR_CHARGE_TYPE,
224 };
225
226 /* for encoding cft->private value on file */
227 enum res_type {
228         _MEM,
229         _MEMSWAP,
230         _OOM_TYPE,
231         _KMEM,
232 };
233
234 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
235 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
236 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
237 /* Used for OOM nofiier */
238 #define OOM_CONTROL             (0)
239
240 /*
241  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
242  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
243  * appearing has to hold it as well.
244  */
245 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
246
247 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
248 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
249 {
250         if (!memcg)
251                 memcg = root_mem_cgroup;
252         return &memcg->vmpressure;
253 }
254
255 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
256 {
257         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
258 }
259
260 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
261 {
262         return (memcg == root_mem_cgroup);
263 }
264
265 /*
266  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
267  * an unsigned short.
268  */
269 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
270
271 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
272 {
273         return memcg->css.id;
274 }
275
276 /*
277  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
278  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
279  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
280  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
281  */
282 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
283 {
284         struct cgroup_subsys_state *css;
285
286         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
287         return mem_cgroup_from_css(css);
288 }
289
290 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
291 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
292
293 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
294 {
295         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
296                 struct mem_cgroup *memcg;
297                 struct cg_proto *cg_proto;
298
299                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
300
301                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
302                  * filled. It won't however, necessarily happen from
303                  * process context. So the test for root memcg given
304                  * the current task's memcg won't help us in this case.
305                  *
306                  * Respecting the original socket's memcg is a better
307                  * decision in this case.
308                  */
309                 if (sk->sk_cgrp) {
310                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
311                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
312                         return;
313                 }
314
315                 rcu_read_lock();
316                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
317                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
318                 if (cg_proto && test_bit(MEMCG_SOCK_ACTIVE, &cg_proto->flags) &&
319                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
320                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
321                 }
322                 rcu_read_unlock();
323         }
324 }
325 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
326
327 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
328 {
329         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
330                 struct mem_cgroup *memcg;
331                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
332                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
333                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
334         }
335 }
336
337 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
338 {
339         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
340                 return NULL;
341
342         return &memcg->tcp_mem;
343 }
344 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
345
346 #endif
347
348 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
349 /*
350  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
351  * The main reason for not using cgroup id for this:
352  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
353  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
354  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
355  *  200 entry array for that.
356  *
357  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
358  * will double each time we have to increase it.
359  */
360 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
361 int memcg_nr_cache_ids;
362
363 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
364 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
365
366 void memcg_get_cache_ids(void)
367 {
368         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
369 }
370
371 void memcg_put_cache_ids(void)
372 {
373         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
374 }
375
376 /*
377  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
378  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
379  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
380  * tunable, but that is strictly not necessary.
381  *
382  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
383  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
384  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
385  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
386  * increase ours as well if it increases.
387  */
388 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
389 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
390
391 /*
392  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
393  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
394  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
395  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
396  */
397 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
398 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
399
400 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
401
402 static struct mem_cgroup_per_zone *
403 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
404 {
405         int nid = zone_to_nid(zone);
406         int zid = zone_idx(zone);
407
408         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
409 }
410
411 /**
412  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
413  * @page: page of interest
414  *
415  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
416  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
417  * until it is released.
418  *
419  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
420  * is returned.
421  *
422  * XXX: The above description of behavior on the default hierarchy isn't
423  * strictly true yet as replace_page_cache_page() can modify the
424  * association before @page is released even on the default hierarchy;
425  * however, the current and planned usages don't mix the the two functions
426  * and replace_page_cache_page() will soon be updated to make the invariant
427  * actually true.
428  */
429 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
430 {
431         struct mem_cgroup *memcg;
432
433         rcu_read_lock();
434
435         memcg = page->mem_cgroup;
436
437         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
438                 memcg = root_mem_cgroup;
439
440         rcu_read_unlock();
441         return &memcg->css;
442 }
443
444 /**
445  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
446  * @page: the page
447  *
448  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
449  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
450  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
451  *
452  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
453  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
454  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
455  * do not care (such as procfs interfaces).
456  */
457 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
458 {
459         struct mem_cgroup *memcg;
460         unsigned long ino = 0;
461
462         rcu_read_lock();
463         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
464         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
465                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
466         if (memcg)
467                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
468         rcu_read_unlock();
469         return ino;
470 }
471
472 static struct mem_cgroup_per_zone *
473 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
474 {
475         int nid = page_to_nid(page);
476         int zid = page_zonenum(page);
477
478         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
479 }
480
481 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
482 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
483 {
484         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
485 }
486
487 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
488 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
489 {
490         int nid = page_to_nid(page);
491         int zid = page_zonenum(page);
492
493         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
494 }
495
496 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
497                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
498                                          unsigned long new_usage_in_excess)
499 {
500         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
501         struct rb_node *parent = NULL;
502         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
503
504         if (mz->on_tree)
505                 return;
506
507         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
508         if (!mz->usage_in_excess)
509                 return;
510         while (*p) {
511                 parent = *p;
512                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
513                                         tree_node);
514                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
515                         p = &(*p)->rb_left;
516                 /*
517                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
518                  * limit by the same amount
519                  */
520                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
521                         p = &(*p)->rb_right;
522         }
523         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
524         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
525         mz->on_tree = true;
526 }
527
528 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
529                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
530 {
531         if (!mz->on_tree)
532                 return;
533         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
534         mz->on_tree = false;
535 }
536
537 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
538                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
539 {
540         unsigned long flags;
541
542         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
543         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
544         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
545 }
546
547 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
548 {
549         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
550         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
551         unsigned long excess = 0;
552
553         if (nr_pages > soft_limit)
554                 excess = nr_pages - soft_limit;
555
556         return excess;
557 }
558
559 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
560 {
561         unsigned long excess;
562         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
563         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
564
565         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
566         /*
567          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
568          * because their event counter is not touched.
569          */
570         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
571                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
572                 excess = soft_limit_excess(memcg);
573                 /*
574                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
575                  * mem is over its softlimit.
576                  */
577                 if (excess || mz->on_tree) {
578                         unsigned long flags;
579
580                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
581                         /* if on-tree, remove it */
582                         if (mz->on_tree)
583                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
584                         /*
585                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
586                          * If excess is 0, no tree ops.
587                          */
588                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
589                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
590                 }
591         }
592 }
593
594 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
595 {
596         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
597         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
598         int nid, zid;
599
600         for_each_node(nid) {
601                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
602                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
603                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
604                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
605                 }
606         }
607 }
608
609 static struct mem_cgroup_per_zone *
610 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
611 {
612         struct rb_node *rightmost = NULL;
613         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
614
615 retry:
616         mz = NULL;
617         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
618         if (!rightmost)
619                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
620
621         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
622         /*
623          * Remove the node now but someone else can add it back,
624          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
625          * position in the tree.
626          */
627         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
628         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
629             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
630                 goto retry;
631 done:
632         return mz;
633 }
634
635 static struct mem_cgroup_per_zone *
636 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
637 {
638         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
639
640         spin_lock_irq(&mctz->lock);
641         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
642         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
643         return mz;
644 }
645
646 /*
647  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
648  *
649  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
650  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
651  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
652  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
653  *
654  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
655  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
656  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
657  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
658  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
659  *
660  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
661  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
662  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
663  * implemented.
664  */
665 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
666                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
667 {
668         long val = 0;
669         int cpu;
670
671         for_each_possible_cpu(cpu)
672                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
673         return val;
674 }
675
676 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
677                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
678 {
679         unsigned long val = 0;
680         int cpu;
681
682         for_each_possible_cpu(cpu)
683                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
684         return val;
685 }
686
687 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
688                                          struct page *page,
689                                          int nr_pages)
690 {
691         /*
692          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
693          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
694          */
695         if (PageAnon(page))
696                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
697                                 nr_pages);
698         else
699                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
700                                 nr_pages);
701
702         if (PageTransHuge(page))
703                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
704                                 nr_pages);
705
706         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
707         if (nr_pages > 0)
708                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
709         else {
710                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
711                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
712         }
713
714         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
715 }
716
717 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
718                                                   int nid,
719                                                   unsigned int lru_mask)
720 {
721         unsigned long nr = 0;
722         int zid;
723
724         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
725
726         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
727                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
728                 enum lru_list lru;
729
730                 for_each_lru(lru) {
731                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
732                                 continue;
733                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
734                         nr += mz->lru_size[lru];
735                 }
736         }
737         return nr;
738 }
739
740 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
741                         unsigned int lru_mask)
742 {
743         unsigned long nr = 0;
744         int nid;
745
746         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
747                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
748         return nr;
749 }
750
751 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
752                                        enum mem_cgroup_events_target target)
753 {
754         unsigned long val, next;
755
756         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
757         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
758         /* from time_after() in jiffies.h */
759         if ((long)next - (long)val < 0) {
760                 switch (target) {
761                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
762                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
763                         break;
764                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
765                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
766                         break;
767                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
768                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
769                         break;
770                 default:
771                         break;
772                 }
773                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
774                 return true;
775         }
776         return false;
777 }
778
779 /*
780  * Check events in order.
781  *
782  */
783 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
784 {
785         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
786         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
787                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
788                 bool do_softlimit;
789                 bool do_numainfo __maybe_unused;
790
791                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
792                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
793 #if MAX_NUMNODES > 1
794                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
795                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
796 #endif
797                 mem_cgroup_threshold(memcg);
798                 if (unlikely(do_softlimit))
799                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
800 #if MAX_NUMNODES > 1
801                 if (unlikely(do_numainfo))
802                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
803 #endif
804         }
805 }
806
807 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
808 {
809         /*
810          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
811          * if it races with swapoff, page migration, etc.
812          * So this can be called with p == NULL.
813          */
814         if (unlikely(!p))
815                 return NULL;
816
817         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
818 }
819 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
820
821 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
822 {
823         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
824
825         rcu_read_lock();
826         do {
827                 /*
828                  * Page cache insertions can happen withou an
829                  * actual mm context, e.g. during disk probing
830                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
831                  */
832                 if (unlikely(!mm))
833                         memcg = root_mem_cgroup;
834                 else {
835                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
836                         if (unlikely(!memcg))
837                                 memcg = root_mem_cgroup;
838                 }
839         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
840         rcu_read_unlock();
841         return memcg;
842 }
843
844 /**
845  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
846  * @root: hierarchy root
847  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
848  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
849  *
850  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
851  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
852  *
853  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
854  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
855  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
856  *
857  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
858  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
859  * reclaimers operating on the same zone and priority.
860  */
861 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
862                                    struct mem_cgroup *prev,
863                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
864 {
865         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
866         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
867         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
868         struct mem_cgroup *pos = NULL;
869
870         if (mem_cgroup_disabled())
871                 return NULL;
872
873         if (!root)
874                 root = root_mem_cgroup;
875
876         if (prev && !reclaim)
877                 pos = prev;
878
879         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
880                 if (prev)
881                         goto out;
882                 return root;
883         }
884
885         rcu_read_lock();
886
887         if (reclaim) {
888                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
889
890                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
891                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
892
893                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
894                         goto out_unlock;
895
896                 do {
897                         pos = READ_ONCE(iter->position);
898                         /*
899                          * A racing update may change the position and
900                          * put the last reference, hence css_tryget(),
901                          * or retry to see the updated position.
902                          */
903                 } while (pos && !css_tryget(&pos->css));
904         }
905
906         if (pos)
907                 css = &pos->css;
908
909         for (;;) {
910                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
911                 if (!css) {
912                         /*
913                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
914                          * new one might jump in right at the end of
915                          * the hierarchy - make sure they see at least
916                          * one group and restart from the beginning.
917                          */
918                         if (!prev)
919                                 continue;
920                         break;
921                 }
922
923                 /*
924                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
925                  * is provided by the caller, so we know it's alive
926                  * and kicking, and don't take an extra reference.
927                  */
928                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
929
930                 if (css == &root->css)
931                         break;
932
933                 if (css_tryget(css)) {
934                         /*
935                          * Make sure the memcg is initialized:
936                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
937                          * initialization against setting the flag.
938                          */
939                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
940                                 break;
941
942                         css_put(css);
943                 }
944
945                 memcg = NULL;
946         }
947
948         if (reclaim) {
949                 if (cmpxchg(&iter->position, pos, memcg) == pos) {
950                         if (memcg)
951                                 css_get(&memcg->css);
952                         if (pos)
953                                 css_put(&pos->css);
954                 }
955
956                 /*
957                  * pairs with css_tryget when dereferencing iter->position
958                  * above.
959                  */
960                 if (pos)
961                         css_put(&pos->css);
962
963                 if (!memcg)
964                         iter->generation++;
965                 else if (!prev)
966                         reclaim->generation = iter->generation;
967         }
968
969 out_unlock:
970         rcu_read_unlock();
971 out:
972         if (prev && prev != root)
973                 css_put(&prev->css);
974
975         return memcg;
976 }
977
978 /**
979  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
980  * @root: hierarchy root
981  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
982  */
983 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
984                            struct mem_cgroup *prev)
985 {
986         if (!root)
987                 root = root_mem_cgroup;
988         if (prev && prev != root)
989                 css_put(&prev->css);
990 }
991
992 /*
993  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
994  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
995  * be used for reference counting.
996  */
997 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
998         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
999              iter != NULL;                              \
1000              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1001
1002 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1003         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1004              iter != NULL;                              \
1005              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1006
1007 /**
1008  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1009  * @zone: zone of the wanted lruvec
1010  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1011  *
1012  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1013  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1014  * is disabled.
1015  */
1016 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1017                                       struct mem_cgroup *memcg)
1018 {
1019         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1020         struct lruvec *lruvec;
1021
1022         if (mem_cgroup_disabled()) {
1023                 lruvec = &zone->lruvec;
1024                 goto out;
1025         }
1026
1027         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1028         lruvec = &mz->lruvec;
1029 out:
1030         /*
1031          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1032          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1033          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1034          */
1035         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1036                 lruvec->zone = zone;
1037         return lruvec;
1038 }
1039
1040 /**
1041  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1042  * @page: the page
1043  * @zone: zone of the page
1044  *
1045  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1046  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1047  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1048  */
1049 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1050 {
1051         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1052         struct mem_cgroup *memcg;
1053         struct lruvec *lruvec;
1054
1055         if (mem_cgroup_disabled()) {
1056                 lruvec = &zone->lruvec;
1057                 goto out;
1058         }
1059
1060         memcg = page->mem_cgroup;
1061         /*
1062          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1063          * possibly migrated - before they are charged.
1064          */
1065         if (!memcg)
1066                 memcg = root_mem_cgroup;
1067
1068         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1069         lruvec = &mz->lruvec;
1070 out:
1071         /*
1072          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1073          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1074          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1075          */
1076         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1077                 lruvec->zone = zone;
1078         return lruvec;
1079 }
1080
1081 /**
1082  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1083  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1084  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1085  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1086  *
1087  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1088  * lru list.
1089  */
1090 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1091                                 int nr_pages)
1092 {
1093         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1094         unsigned long *lru_size;
1095
1096         if (mem_cgroup_disabled())
1097                 return;
1098
1099         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1100         lru_size = mz->lru_size + lru;
1101         *lru_size += nr_pages;
1102         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1103 }
1104
1105 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1106 {
1107         struct mem_cgroup *task_memcg;
1108         struct task_struct *p;
1109         bool ret;
1110
1111         p = find_lock_task_mm(task);
1112         if (p) {
1113                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1114                 task_unlock(p);
1115         } else {
1116                 /*
1117                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1118                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1119                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1120                  */
1121                 rcu_read_lock();
1122                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1123                 css_get(&task_memcg->css);
1124                 rcu_read_unlock();
1125         }
1126         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1127         css_put(&task_memcg->css);
1128         return ret;
1129 }
1130
1131 #define mem_cgroup_from_counter(counter, member)        \
1132         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1133
1134 /**
1135  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1136  * @memcg: the memory cgroup
1137  *
1138  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1139  * pages.
1140  */
1141 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1142 {
1143         unsigned long margin = 0;
1144         unsigned long count;
1145         unsigned long limit;
1146
1147         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1148         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1149         if (count < limit)
1150                 margin = limit - count;
1151
1152         if (do_swap_account) {
1153                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1154                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1155                 if (count <= limit)
1156                         margin = min(margin, limit - count);
1157         }
1158
1159         return margin;
1160 }
1161
1162 /*
1163  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1164  *
1165  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1166  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1167  * caused by "move".
1168  */
1169 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1170 {
1171         struct mem_cgroup *from;
1172         struct mem_cgroup *to;
1173         bool ret = false;
1174         /*
1175          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1176          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1177          */
1178         spin_lock(&mc.lock);
1179         from = mc.from;
1180         to = mc.to;
1181         if (!from)
1182                 goto unlock;
1183
1184         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1185                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1186 unlock:
1187         spin_unlock(&mc.lock);
1188         return ret;
1189 }
1190
1191 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1192 {
1193         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1194                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1195                         DEFINE_WAIT(wait);
1196                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1197                         /* moving charge context might have finished. */
1198                         if (mc.moving_task)
1199                                 schedule();
1200                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1201                         return true;
1202                 }
1203         }
1204         return false;
1205 }
1206
1207 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1208 /**
1209  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1210  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1211  * @p: Task that is going to be killed
1212  *
1213  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1214  * enabled
1215  */
1216 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1217 {
1218         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1219         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1220         struct mem_cgroup *iter;
1221         unsigned int i;
1222
1223         mutex_lock(&oom_info_lock);
1224         rcu_read_lock();
1225
1226         if (p) {
1227                 pr_info("Task in ");
1228                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1229                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1230         } else {
1231                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1232         }
1233
1234         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1235         pr_cont("\n");
1236
1237         rcu_read_unlock();
1238
1239         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1240                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1241                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1242         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1243                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1244                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1245         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1246                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1247                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1248
1249         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1250                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1251                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1252                 pr_cont(":");
1253
1254                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1255                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1256                                 continue;
1257                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1258                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1259                 }
1260
1261                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1262                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1263                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1264
1265                 pr_cont("\n");
1266         }
1267         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1268 }
1269
1270 /*
1271  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1272  * 1(self count) if no children.
1273  */
1274 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1275 {
1276         int num = 0;
1277         struct mem_cgroup *iter;
1278
1279         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1280                 num++;
1281         return num;
1282 }
1283
1284 /*
1285  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1286  */
1287 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1288 {
1289         unsigned long limit;
1290
1291         limit = memcg->memory.limit;
1292         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1293                 unsigned long memsw_limit;
1294
1295                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1296                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1297         }
1298         return limit;
1299 }
1300
1301 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1302                                      int order)
1303 {
1304         struct oom_control oc = {
1305                 .zonelist = NULL,
1306                 .nodemask = NULL,
1307                 .gfp_mask = gfp_mask,
1308                 .order = order,
1309         };
1310         struct mem_cgroup *iter;
1311         unsigned long chosen_points = 0;
1312         unsigned long totalpages;
1313         unsigned int points = 0;
1314         struct task_struct *chosen = NULL;
1315
1316         mutex_lock(&oom_lock);
1317
1318         /*
1319          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1320          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1321          * quickly exit and free its memory.
1322          */
1323         if (fatal_signal_pending(current) || task_will_free_mem(current)) {
1324                 mark_oom_victim(current);
1325                 goto unlock;
1326         }
1327
1328         check_panic_on_oom(&oc, CONSTRAINT_MEMCG, memcg);
1329         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1330         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1331                 struct css_task_iter it;
1332                 struct task_struct *task;
1333
1334                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1335                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1336                         switch (oom_scan_process_thread(&oc, task, totalpages)) {
1337                         case OOM_SCAN_SELECT:
1338                                 if (chosen)
1339                                         put_task_struct(chosen);
1340                                 chosen = task;
1341                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1342                                 get_task_struct(chosen);
1343                                 /* fall through */
1344                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1345                                 continue;
1346                         case OOM_SCAN_ABORT:
1347                                 css_task_iter_end(&it);
1348                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1349                                 if (chosen)
1350                                         put_task_struct(chosen);
1351                                 goto unlock;
1352                         case OOM_SCAN_OK:
1353                                 break;
1354                         };
1355                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1356                         if (!points || points < chosen_points)
1357                                 continue;
1358                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1359                         if (points == chosen_points &&
1360                             thread_group_leader(chosen))
1361                                 continue;
1362
1363                         if (chosen)
1364                                 put_task_struct(chosen);
1365                         chosen = task;
1366                         chosen_points = points;
1367                         get_task_struct(chosen);
1368                 }
1369                 css_task_iter_end(&it);
1370         }
1371
1372         if (chosen) {
1373                 points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1374                 oom_kill_process(&oc, chosen, points, totalpages, memcg,
1375                                  "Memory cgroup out of memory");
1376         }
1377 unlock:
1378         mutex_unlock(&oom_lock);
1379 }
1380
1381 #if MAX_NUMNODES > 1
1382
1383 /**
1384  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1385  * @memcg: the target memcg
1386  * @nid: the node ID to be checked.
1387  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1388  *
1389  * This function returns whether the specified memcg contains any
1390  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1391  * pages in the node.
1392  */
1393 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1394                 int nid, bool noswap)
1395 {
1396         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1397                 return true;
1398         if (noswap || !total_swap_pages)
1399                 return false;
1400         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1401                 return true;
1402         return false;
1403
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1408  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1409  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1410  *
1411  */
1412 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1413 {
1414         int nid;
1415         /*
1416          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1417          * pagein/pageout changes since the last update.
1418          */
1419         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1420                 return;
1421         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1422                 return;
1423
1424         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1425         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1426
1427         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1428
1429                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1430                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1431         }
1432
1433         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1434         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1435 }
1436
1437 /*
1438  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1439  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1440  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1441  *
1442  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1443  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1444  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1445  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1446  *
1447  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1448  */
1449 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1450 {
1451         int node;
1452
1453         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1454         node = memcg->last_scanned_node;
1455
1456         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1457         if (node == MAX_NUMNODES)
1458                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1459         /*
1460          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1461          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1462          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1463          * we use curret node.
1464          */
1465         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1466                 node = numa_node_id();
1467
1468         memcg->last_scanned_node = node;
1469         return node;
1470 }
1471 #else
1472 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1473 {
1474         return 0;
1475 }
1476 #endif
1477
1478 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1479                                    struct zone *zone,
1480                                    gfp_t gfp_mask,
1481                                    unsigned long *total_scanned)
1482 {
1483         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1484         int total = 0;
1485         int loop = 0;
1486         unsigned long excess;
1487         unsigned long nr_scanned;
1488         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1489                 .zone = zone,
1490                 .priority = 0,
1491         };
1492
1493         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1494
1495         while (1) {
1496                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1497                 if (!victim) {
1498                         loop++;
1499                         if (loop >= 2) {
1500                                 /*
1501                                  * If we have not been able to reclaim
1502                                  * anything, it might because there are
1503                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1504                                  */
1505                                 if (!total)
1506                                         break;
1507                                 /*
1508                                  * We want to do more targeted reclaim.
1509                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1510                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1511                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1512                                  */
1513                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1514                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1515                                         break;
1516                         }
1517                         continue;
1518                 }
1519                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1520                                                      zone, &nr_scanned);
1521                 *total_scanned += nr_scanned;
1522                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1523                         break;
1524         }
1525         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1526         return total;
1527 }
1528
1529 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1530 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1531         .name = "memcg_oom_lock",
1532 };
1533 #endif
1534
1535 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1536
1537 /*
1538  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1539  * If someone is running, return false.
1540  */
1541 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1542 {
1543         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1544
1545         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1546
1547         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1548                 if (iter->oom_lock) {
1549                         /*
1550                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1551                          * so we cannot give a lock.
1552                          */
1553                         failed = iter;
1554                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1555                         break;
1556                 } else
1557                         iter->oom_lock = true;
1558         }
1559
1560         if (failed) {
1561                 /*
1562                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1563                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1564                  */
1565                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1566                         if (iter == failed) {
1567                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1568                                 break;
1569                         }
1570                         iter->oom_lock = false;
1571                 }
1572         } else
1573                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1574
1575         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1576
1577         return !failed;
1578 }
1579
1580 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1581 {
1582         struct mem_cgroup *iter;
1583
1584         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1585         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1586         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1587                 iter->oom_lock = false;
1588         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1589 }
1590
1591 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1592 {
1593         struct mem_cgroup *iter;
1594
1595         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1596         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1597                 iter->under_oom++;
1598         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1599 }
1600
1601 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1602 {
1603         struct mem_cgroup *iter;
1604
1605         /*
1606          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1607          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1608          */
1609         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1610         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1611                 if (iter->under_oom > 0)
1612                         iter->under_oom--;
1613         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1614 }
1615
1616 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1617
1618 struct oom_wait_info {
1619         struct mem_cgroup *memcg;
1620         wait_queue_t    wait;
1621 };
1622
1623 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1624         unsigned mode, int sync, void *arg)
1625 {
1626         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1627         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1628         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1629
1630         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1631         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1632
1633         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1634             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1635                 return 0;
1636         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1637 }
1638
1639 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1640 {
1641         /*
1642          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1643          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1644          * this function is called as a result of userland actions
1645          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1646          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1647          * triggering notification.
1648          */
1649         if (memcg && memcg->under_oom)
1650                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1651 }
1652
1653 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1654 {
1655         if (!current->memcg_oom.may_oom)
1656                 return;
1657         /*
1658          * We are in the middle of the charge context here, so we
1659          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1660          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1661          *
1662          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1663          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1664          * invocation might not even be necessary.
1665          *
1666          * That's why we don't do anything here except remember the
1667          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1668          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1669          * and when we know whether the fault was overall successful.
1670          */
1671         css_get(&memcg->css);
1672         current->memcg_oom.memcg = memcg;
1673         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
1674         current->memcg_oom.order = order;
1675 }
1676
1677 /**
1678  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1679  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1680  *
1681  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1682  * handler was enabled.
1683  *
1684  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1685  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1686  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1687  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1688  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1689  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1690  *
1691  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1692  * completed, %false otherwise.
1693  */
1694 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1695 {
1696         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
1697         struct oom_wait_info owait;
1698         bool locked;
1699
1700         /* OOM is global, do not handle */
1701         if (!memcg)
1702                 return false;
1703
1704         if (!handle || oom_killer_disabled)
1705                 goto cleanup;
1706
1707         owait.memcg = memcg;
1708         owait.wait.flags = 0;
1709         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1710         owait.wait.private = current;
1711         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1712
1713         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1714         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1715
1716         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1717
1718         if (locked)
1719                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1720
1721         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1722                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1723                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1724                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
1725                                          current->memcg_oom.order);
1726         } else {
1727                 schedule();
1728                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1729                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1730         }
1731
1732         if (locked) {
1733                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1734                 /*
1735                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1736                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1737                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1738                  */
1739                 memcg_oom_recover(memcg);
1740         }
1741 cleanup:
1742         current->memcg_oom.memcg = NULL;
1743         css_put(&memcg->css);
1744         return true;
1745 }
1746
1747 /**
1748  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
1749  * @page: page that is going to change accounted state
1750  *
1751  * This function must mark the beginning of an accounted page state
1752  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
1753  * being moved to another memcg:
1754  *
1755  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
1756  *   if (TestClearPageState(page))
1757  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
1758  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
1759  */
1760 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page)
1761 {
1762         struct mem_cgroup *memcg;
1763         unsigned long flags;
1764
1765         /*
1766          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1767          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1768          * because page moving starts with an RCU grace period.
1769          *
1770          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1771          * the page state that is going to change is the only thing
1772          * preventing the page from being uncharged.
1773          * E.g. end-writeback clearing PageWriteback(), which allows
1774          * migration to go ahead and uncharge the page before the
1775          * account transaction might be complete.
1776          */
1777         rcu_read_lock();
1778
1779         if (mem_cgroup_disabled())
1780                 return NULL;
1781 again:
1782         memcg = page->mem_cgroup;
1783         if (unlikely(!memcg))
1784                 return NULL;
1785
1786         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1787                 return memcg;
1788
1789         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1790         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1791                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1792                 goto again;
1793         }
1794
1795         /*
1796          * When charge migration first begins, we can have locked and
1797          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1798          * the task who has the lock for mem_cgroup_end_page_stat().
1799          */
1800         memcg->move_lock_task = current;
1801         memcg->move_lock_flags = flags;
1802
1803         return memcg;
1804 }
1805 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_begin_page_stat);
1806
1807 /**
1808  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
1809  * @memcg: the memcg that was accounted against
1810  */
1811 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg)
1812 {
1813         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1814                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1815
1816                 memcg->move_lock_task = NULL;
1817                 memcg->move_lock_flags = 0;
1818
1819                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1820         }
1821
1822         rcu_read_unlock();
1823 }
1824 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_end_page_stat);
1825
1826 /*
1827  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1828  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1829  */
1830 #define CHARGE_BATCH    32U
1831 struct memcg_stock_pcp {
1832         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1833         unsigned int nr_pages;
1834         struct work_struct work;
1835         unsigned long flags;
1836 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1837 };
1838 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1839 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1840
1841 /**
1842  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1843  * @memcg: memcg to consume from.
1844  * @nr_pages: how many pages to charge.
1845  *
1846  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1847  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1848  * service an allocation will refill the stock.
1849  *
1850  * returns true if successful, false otherwise.
1851  */
1852 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1853 {
1854         struct memcg_stock_pcp *stock;
1855         bool ret = false;
1856
1857         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1858                 return ret;
1859
1860         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1861         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1862                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1863                 ret = true;
1864         }
1865         put_cpu_var(memcg_stock);
1866         return ret;
1867 }
1868
1869 /*
1870  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1871  */
1872 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1873 {
1874         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1875
1876         if (stock->nr_pages) {
1877                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1878                 if (do_swap_account)
1879                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1880                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1881                 stock->nr_pages = 0;
1882         }
1883         stock->cached = NULL;
1884 }
1885
1886 /*
1887  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1888  * a thread which is pinned to local cpu.
1889  */
1890 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1891 {
1892         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1893         drain_stock(stock);
1894         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1899  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1900  */
1901 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1902 {
1903         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1904
1905         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1906                 drain_stock(stock);
1907                 stock->cached = memcg;
1908         }
1909         stock->nr_pages += nr_pages;
1910         put_cpu_var(memcg_stock);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1915  * of the hierarchy under it.
1916  */
1917 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1918 {
1919         int cpu, curcpu;
1920
1921         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1922         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1923                 return;
1924         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1925         get_online_cpus();
1926         curcpu = get_cpu();
1927         for_each_online_cpu(cpu) {
1928                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1929                 struct mem_cgroup *memcg;
1930
1931                 memcg = stock->cached;
1932                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1933                         continue;
1934                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1935                         continue;
1936                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1937                         if (cpu == curcpu)
1938                                 drain_local_stock(&stock->work);
1939                         else
1940                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1941                 }
1942         }
1943         put_cpu();
1944         put_online_cpus();
1945         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1946 }
1947
1948 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1949                                         unsigned long action,
1950                                         void *hcpu)
1951 {
1952         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1953         struct memcg_stock_pcp *stock;
1954
1955         if (action == CPU_ONLINE)
1956                 return NOTIFY_OK;
1957
1958         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1959                 return NOTIFY_OK;
1960
1961         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1962         drain_stock(stock);
1963         return NOTIFY_OK;
1964 }
1965
1966 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1967                       unsigned int nr_pages)
1968 {
1969         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1970         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1971         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1972         struct page_counter *counter;
1973         unsigned long nr_reclaimed;
1974         bool may_swap = true;
1975         bool drained = false;
1976         int ret = 0;
1977
1978         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1979                 goto done;
1980 retry:
1981         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1982                 goto done;
1983
1984         if (!do_swap_account ||
1985             !page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1986                 if (!page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1987                         goto done_restock;
1988                 if (do_swap_account)
1989                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1990                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1991         } else {
1992                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1993                 may_swap = false;
1994         }
1995
1996         if (batch > nr_pages) {
1997                 batch = nr_pages;
1998                 goto retry;
1999         }
2000
2001         /*
2002          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2003          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2004          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2005          * free their memory.
2006          */
2007         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2008                      fatal_signal_pending(current) ||
2009                      current->flags & PF_EXITING))
2010                 goto bypass;
2011
2012         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2013                 goto nomem;
2014
2015         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2016                 goto nomem;
2017
2018         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
2019
2020         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2021                                                     gfp_mask, may_swap);
2022
2023         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2024                 goto retry;
2025
2026         if (!drained) {
2027                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2028                 drained = true;
2029                 goto retry;
2030         }
2031
2032         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2033                 goto nomem;
2034         /*
2035          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2036          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2037          * before killing the task.
2038          *
2039          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2040          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2041          * to regular pages anyway in case of failure.
2042          */
2043         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2044                 goto retry;
2045         /*
2046          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2047          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2048          */
2049         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2050                 goto retry;
2051
2052         if (nr_retries--)
2053                 goto retry;
2054
2055         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2056                 goto bypass;
2057
2058         if (fatal_signal_pending(current))
2059                 goto bypass;
2060
2061         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2062
2063         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2064 nomem:
2065         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2066                 return -ENOMEM;
2067 bypass:
2068         return -EINTR;
2069
2070 done_restock:
2071         css_get_many(&memcg->css, batch);
2072         if (batch > nr_pages)
2073                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2074         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2075                 goto done;
2076         /*
2077          * If the hierarchy is above the normal consumption range,
2078          * make the charging task trim their excess contribution.
2079          */
2080         do {
2081                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2082                         continue;
2083                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
2084                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2085         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2086 done:
2087         return ret;
2088 }
2089
2090 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2091 {
2092         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2093                 return;
2094
2095         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2096         if (do_swap_account)
2097                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2098
2099         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2100 }
2101
2102 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2103 {
2104         struct zone *zone = page_zone(page);
2105
2106         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2107         if (PageLRU(page)) {
2108                 struct lruvec *lruvec;
2109
2110                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2111                 ClearPageLRU(page);
2112                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2113                 *isolated = 1;
2114         } else
2115                 *isolated = 0;
2116 }
2117
2118 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2119 {
2120         struct zone *zone = page_zone(page);
2121
2122         if (isolated) {
2123                 struct lruvec *lruvec;
2124
2125                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2126                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2127                 SetPageLRU(page);
2128                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2129         }
2130         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2131 }
2132
2133 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2134                           bool lrucare)
2135 {
2136         int isolated;
2137
2138         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2139
2140         /*
2141          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2142          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2143          */
2144         if (lrucare)
2145                 lock_page_lru(page, &isolated);
2146
2147         /*
2148          * Nobody should be changing or seriously looking at
2149          * page->mem_cgroup at this point:
2150          *
2151          * - the page is uncharged
2152          *
2153          * - the page is off-LRU
2154          *
2155          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2156          *   a locked page table
2157          *
2158          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2159          *   have the page locked
2160          */
2161         page->mem_cgroup = memcg;
2162
2163         if (lrucare)
2164                 unlock_page_lru(page, isolated);
2165 }
2166
2167 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2168 int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2169                       unsigned long nr_pages)
2170 {
2171         struct page_counter *counter;
2172         int ret = 0;
2173
2174         ret = page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter);
2175         if (ret < 0)
2176                 return ret;
2177
2178         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2179         if (ret == -EINTR)  {
2180                 /*
2181                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2182                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2183                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2184                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2185                  * perspective, the cache has already been selected, by
2186                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2187                  * our minds.
2188                  *
2189                  * This condition will only trigger if the task entered
2190                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2191                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2192                  * when the allocation triggers should have been already
2193                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2194                  */
2195                 page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2196                 if (do_swap_account)
2197                         page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2198                 css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2199                 ret = 0;
2200         } else if (ret)
2201                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2202
2203         return ret;
2204 }
2205
2206 void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long nr_pages)
2207 {
2208         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2209         if (do_swap_account)
2210                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2211
2212         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2213
2214         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2215 }
2216
2217 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2218 {
2219         int id, size;
2220         int err;
2221
2222         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2223                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2224         if (id < 0)
2225                 return id;
2226
2227         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2228                 return id;
2229
2230         /*
2231          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2232          * so we have to grow them.
2233          */
2234         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2235
2236         size = 2 * (id + 1);
2237         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2238                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2239         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2240                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2241
2242         err = memcg_update_all_caches(size);
2243         if (!err)
2244                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2245         if (!err)
2246                 memcg_nr_cache_ids = size;
2247
2248         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2249
2250         if (err) {
2251                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2252                 return err;
2253         }
2254         return id;
2255 }
2256
2257 static void memcg_free_cache_id(int id)
2258 {
2259         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2260 }
2261
2262 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2263         struct mem_cgroup *memcg;
2264         struct kmem_cache *cachep;
2265         struct work_struct work;
2266 };
2267
2268 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2269 {
2270         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2271                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2272         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2273         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2274
2275         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2276
2277         css_put(&memcg->css);
2278         kfree(cw);
2279 }
2280
2281 /*
2282  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2283  */
2284 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2285                                                struct kmem_cache *cachep)
2286 {
2287         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2288
2289         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2290         if (!cw)
2291                 return;
2292
2293         css_get(&memcg->css);
2294
2295         cw->memcg = memcg;
2296         cw->cachep = cachep;
2297         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2298
2299         schedule_work(&cw->work);
2300 }
2301
2302 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2303                                              struct kmem_cache *cachep)
2304 {
2305         /*
2306          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2307          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2308          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2309          *
2310          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2311          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2312          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2313          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2314          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2315          */
2316         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2317         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2318         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2319 }
2320
2321 /*
2322  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2323  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2324  *
2325  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2326  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2327  * in a workqueue.
2328  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2329  * the original cache.
2330  *
2331  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2332  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2333  */
2334 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2335 {
2336         struct mem_cgroup *memcg;
2337         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2338         int kmemcg_id;
2339
2340         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2341
2342         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2343                 return cachep;
2344
2345         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2346         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2347         if (kmemcg_id < 0)
2348                 goto out;
2349
2350         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2351         if (likely(memcg_cachep))
2352                 return memcg_cachep;
2353
2354         /*
2355          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2356          * context), we could be be predictable and return right away.
2357          * This would guarantee that the allocation being performed
2358          * already belongs in the new cache.
2359          *
2360          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2361          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2362          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2363          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2364          * defer everything.
2365          */
2366         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2367 out:
2368         css_put(&memcg->css);
2369         return cachep;
2370 }
2371
2372 void __memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2373 {
2374         if (!is_root_cache(cachep))
2375                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2376 }
2377
2378 /*
2379  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
2380  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
2381  * need a further commit step to do the final arrangements.
2382  *
2383  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
2384  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
2385  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
2386  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
2387  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
2388  * the compiled-out case as well.
2389  *
2390  * Returning true means the allocation is possible.
2391  */
2392 bool
2393 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
2394 {
2395         struct mem_cgroup *memcg;
2396         int ret;
2397
2398         *_memcg = NULL;
2399
2400         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2401
2402         if (!memcg_kmem_is_active(memcg)) {
2403                 css_put(&memcg->css);
2404                 return true;
2405         }
2406
2407         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, 1 << order);
2408         if (!ret)
2409                 *_memcg = memcg;
2410
2411         css_put(&memcg->css);
2412         return (ret == 0);
2413 }
2414
2415 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2416                               int order)
2417 {
2418         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
2419
2420         /* The page allocation failed. Revert */
2421         if (!page) {
2422                 memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2423                 return;
2424         }
2425         page->mem_cgroup = memcg;
2426 }
2427
2428 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
2429 {
2430         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2431
2432         if (!memcg)
2433                 return;
2434
2435         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2436
2437         memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2438         page->mem_cgroup = NULL;
2439 }
2440
2441 struct mem_cgroup *__mem_cgroup_from_kmem(void *ptr)
2442 {
2443         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2444         struct kmem_cache *cachep;
2445         struct page *page;
2446
2447         page = virt_to_head_page(ptr);
2448         if (PageSlab(page)) {
2449                 cachep = page->slab_cache;
2450                 if (!is_root_cache(cachep))
2451                         memcg = cachep->memcg_params.memcg;
2452         } else
2453                 /* page allocated by alloc_kmem_pages */
2454                 memcg = page->mem_cgroup;
2455
2456         return memcg;
2457 }
2458 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2459
2460 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2461
2462 /*
2463  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2464  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2465  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2466  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2467  */
2468 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2469 {
2470         int i;
2471
2472         if (mem_cgroup_disabled())
2473                 return;
2474
2475         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2476                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2477
2478         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2479                        HPAGE_PMD_NR);
2480 }
2481 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2482
2483 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2484 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2485                                          bool charge)
2486 {
2487         int val = (charge) ? 1 : -1;
2488         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2489 }
2490
2491 /**
2492  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2493  * @entry: swap entry to be moved
2494  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2495  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2496  *
2497  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2498  * as the mem_cgroup's id of @from.
2499  *
2500  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2501  *
2502  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2503  * both res and memsw, and called css_get().
2504  */
2505 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2506                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2507 {
2508         unsigned short old_id, new_id;
2509
2510         old_id = mem_cgroup_id(from);
2511         new_id = mem_cgroup_id(to);
2512
2513         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2514                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2515                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2516                 return 0;
2517         }
2518         return -EINVAL;
2519 }
2520 #else
2521 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2522                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2523 {
2524         return -EINVAL;
2525 }
2526 #endif
2527
2528 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2529
2530 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2531                                    unsigned long limit)
2532 {
2533         unsigned long curusage;
2534         unsigned long oldusage;
2535         bool enlarge = false;
2536         int retry_count;
2537         int ret;
2538
2539         /*
2540          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2541          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2542          * of # of children which we should visit in this loop.
2543          */
2544         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2545                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2546
2547         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2548
2549         do {
2550                 if (signal_pending(current)) {
2551                         ret = -EINTR;
2552                         break;
2553                 }
2554
2555                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2556                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2557                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2558                         ret = -EINVAL;
2559                         break;
2560                 }
2561                 if (limit > memcg->memory.limit)
2562                         enlarge = true;
2563                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2564                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2565
2566                 if (!ret)
2567                         break;
2568
2569                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2570
2571                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2572                 /* Usage is reduced ? */
2573                 if (curusage >= oldusage)
2574                         retry_count--;
2575                 else
2576                         oldusage = curusage;
2577         } while (retry_count);
2578
2579         if (!ret && enlarge)
2580                 memcg_oom_recover(memcg);
2581
2582         return ret;
2583 }
2584
2585 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2586                                          unsigned long limit)
2587 {
2588         unsigned long curusage;
2589         unsigned long oldusage;
2590         bool enlarge = false;
2591         int retry_count;
2592         int ret;
2593
2594         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2595         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2596                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2597
2598         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2599
2600         do {
2601                 if (signal_pending(current)) {
2602                         ret = -EINTR;
2603                         break;
2604                 }
2605
2606                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2607                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2608                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2609                         ret = -EINVAL;
2610                         break;
2611                 }
2612                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2613                         enlarge = true;
2614                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2615                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2616
2617                 if (!ret)
2618                         break;
2619
2620                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2621
2622                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2623                 /* Usage is reduced ? */
2624                 if (curusage >= oldusage)
2625                         retry_count--;
2626                 else
2627                         oldusage = curusage;
2628         } while (retry_count);
2629
2630         if (!ret && enlarge)
2631                 memcg_oom_recover(memcg);
2632
2633         return ret;
2634 }
2635
2636 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
2637                                             gfp_t gfp_mask,
2638                                             unsigned long *total_scanned)
2639 {
2640         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2641         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
2642         unsigned long reclaimed;
2643         int loop = 0;
2644         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
2645         unsigned long excess;
2646         unsigned long nr_scanned;
2647
2648         if (order > 0)
2649                 return 0;
2650
2651         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
2652         /*
2653          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2654          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2655          * pressure
2656          */
2657         do {
2658                 if (next_mz)
2659                         mz = next_mz;
2660                 else
2661                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2662                 if (!mz)
2663                         break;
2664
2665                 nr_scanned = 0;
2666                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
2667                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2668                 nr_reclaimed += reclaimed;
2669                 *total_scanned += nr_scanned;
2670                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2671                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2672
2673                 /*
2674                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2675                  * it is time to move on to the next cgroup
2676                  */
2677                 next_mz = NULL;
2678                 if (!reclaimed)
2679                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2680
2681                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2682                 /*
2683                  * One school of thought says that we should not add
2684                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2685                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2686                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2687                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2688                  * term TODO.
2689                  */
2690                 /* If excess == 0, no tree ops */
2691                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2692                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2693                 css_put(&mz->memcg->css);
2694                 loop++;
2695                 /*
2696                  * Could not reclaim anything and there are no more
2697                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2698                  * reclaiming anything.
2699                  */
2700                 if (!nr_reclaimed &&
2701                         (next_mz == NULL ||
2702                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2703                         break;
2704         } while (!nr_reclaimed);
2705         if (next_mz)
2706                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2707         return nr_reclaimed;
2708 }
2709
2710 /*
2711  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2712  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2713  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2714  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2715  */
2716 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2717 {
2718         bool ret;
2719
2720         /*
2721          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
2722          * it prevents a new child from being initialized based on this
2723          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
2724          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
2725          */
2726         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
2727
2728         rcu_read_lock();
2729         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2730         rcu_read_unlock();
2731         return ret;
2732 }
2733
2734 /*
2735  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
2736  * the rest to the parent.
2737  *
2738  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2739  */
2740 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2741 {
2742         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2743
2744         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2745         lru_add_drain_all();
2746         /* try to free all pages in this cgroup */
2747         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2748                 int progress;
2749
2750                 if (signal_pending(current))
2751                         return -EINTR;
2752
2753                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2754                                                         GFP_KERNEL, true);
2755                 if (!progress) {
2756                         nr_retries--;
2757                         /* maybe some writeback is necessary */
2758                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2759                 }
2760
2761         }
2762
2763         return 0;
2764 }
2765
2766 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2767                                             char *buf, size_t nbytes,
2768                                             loff_t off)
2769 {
2770         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2771
2772         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2773                 return -EINVAL;
2774         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2775 }
2776
2777 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2778                                      struct cftype *cft)
2779 {
2780         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2781 }
2782
2783 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2784                                       struct cftype *cft, u64 val)
2785 {
2786         int retval = 0;
2787         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2788         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2789
2790         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
2791
2792         if (memcg->use_hierarchy == val)
2793                 goto out;
2794
2795         /*
2796          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2797          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2798          * occur, provided the current cgroup has no children.
2799          *
2800          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2801          * set if there are no children.
2802          */
2803         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2804                                 (val == 1 || val == 0)) {
2805                 if (!memcg_has_children(memcg))
2806                         memcg->use_hierarchy = val;
2807                 else
2808                         retval = -EBUSY;
2809         } else
2810                 retval = -EINVAL;
2811
2812 out:
2813         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
2814
2815         return retval;
2816 }
2817
2818 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2819                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
2820 {
2821         struct mem_cgroup *iter;
2822         long val = 0;
2823
2824         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
2825         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2826                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
2827
2828         if (val < 0) /* race ? */
2829                 val = 0;
2830         return val;
2831 }
2832
2833 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2834 {
2835         u64 val;
2836
2837         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2838                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2839                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2840                 if (swap)
2841                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2842         } else {
2843                 if (!swap)
2844                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2845                 else
2846                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2847         }
2848         return val << PAGE_SHIFT;
2849 }
2850
2851 enum {
2852         RES_USAGE,
2853         RES_LIMIT,
2854         RES_MAX_USAGE,
2855         RES_FAILCNT,
2856         RES_SOFT_LIMIT,
2857 };
2858
2859 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2860                                struct cftype *cft)
2861 {
2862         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2863         struct page_counter *counter;
2864
2865         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2866         case _MEM:
2867                 counter = &memcg->memory;
2868                 break;
2869         case _MEMSWAP:
2870                 counter = &memcg->memsw;
2871                 break;
2872         case _KMEM:
2873                 counter = &memcg->kmem;
2874                 break;
2875         default:
2876                 BUG();
2877         }
2878
2879         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2880         case RES_USAGE:
2881                 if (counter == &memcg->memory)
2882                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
2883                 if (counter == &memcg->memsw)
2884                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
2885                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2886         case RES_LIMIT:
2887                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2888         case RES_MAX_USAGE:
2889                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2890         case RES_FAILCNT:
2891                 return counter->failcnt;
2892         case RES_SOFT_LIMIT:
2893                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2894         default:
2895                 BUG();
2896         }
2897 }
2898
2899 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2900 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
2901                                unsigned long nr_pages)
2902 {
2903         int err = 0;
2904         int memcg_id;
2905
2906         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2907         BUG_ON(memcg->kmem_acct_activated);
2908         BUG_ON(memcg->kmem_acct_active);
2909
2910         /*
2911          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
2912          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
2913          * already joined.
2914          *
2915          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
2916          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
2917          * place, which makes the value quite meaningless.
2918          *
2919          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
2920          * of course permitted.
2921          */
2922         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
2923         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
2924             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
2925                 err = -EBUSY;
2926         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
2927         if (err)
2928                 goto out;
2929
2930         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2931         if (memcg_id < 0) {
2932                 err = memcg_id;
2933                 goto out;
2934         }
2935
2936         /*
2937          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got
2938          * activated yet, so this should succeed.
2939          */
2940         err = page_counter_limit(&memcg->kmem, nr_pages);
2941         VM_BUG_ON(err);
2942
2943         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2944         /*
2945          * A memory cgroup is considered kmem-active as soon as it gets
2946          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2947          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2948          * patched.
2949          */
2950         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2951         memcg->kmem_acct_activated = true;
2952         memcg->kmem_acct_active = true;
2953 out:
2954         return err;
2955 }
2956
2957 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2958                                    unsigned long limit)
2959 {
2960         int ret;
2961
2962         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2963         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2964                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, limit);
2965         else
2966                 ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2967         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2968         return ret;
2969 }
2970
2971 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2972 {
2973         int ret = 0;
2974         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2975
2976         if (!parent)
2977                 return 0;
2978
2979         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2980         /*
2981          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
2982          * after this point, because it has at least one child already.
2983          */
2984         if (memcg_kmem_is_active(parent))
2985                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
2986         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2987         return ret;
2988 }
2989 #else
2990 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2991                                    unsigned long limit)
2992 {
2993         return -EINVAL;
2994 }
2995 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2996
2997 /*
2998  * The user of this function is...
2999  * RES_LIMIT.
3000  */
3001 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3002                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3003 {
3004         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3005         unsigned long nr_pages;
3006         int ret;
3007
3008         buf = strstrip(buf);
3009         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3010         if (ret)
3011                 return ret;
3012
3013         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3014         case RES_LIMIT:
3015                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3016                         ret = -EINVAL;
3017                         break;
3018                 }
3019                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3020                 case _MEM:
3021                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3022                         break;
3023                 case _MEMSWAP:
3024                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3025                         break;
3026                 case _KMEM:
3027                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3028                         break;
3029                 }
3030                 break;
3031         case RES_SOFT_LIMIT:
3032                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3033                 ret = 0;
3034                 break;
3035         }
3036         return ret ?: nbytes;
3037 }
3038
3039 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3040                                 size_t nbytes, loff_t off)
3041 {
3042         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3043         struct page_counter *counter;
3044
3045         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3046         case _MEM:
3047                 counter = &memcg->memory;
3048                 break;
3049         case _MEMSWAP:
3050                 counter = &memcg->memsw;
3051                 break;
3052         case _KMEM:
3053                 counter = &memcg->kmem;
3054                 break;
3055         default:
3056                 BUG();
3057         }
3058
3059         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3060         case RES_MAX_USAGE:
3061                 page_counter_reset_watermark(counter);
3062                 break;
3063         case RES_FAILCNT:
3064                 counter->failcnt = 0;
3065                 break;
3066         default:
3067                 BUG();
3068         }
3069
3070         return nbytes;
3071 }
3072
3073 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3074                                         struct cftype *cft)
3075 {
3076         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3077 }
3078
3079 #ifdef CONFIG_MMU
3080 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3081                                         struct cftype *cft, u64 val)
3082 {
3083         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3084
3085         if (val & ~MOVE_MASK)
3086                 return -EINVAL;
3087
3088         /*
3089          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3090          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3091          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3092          * affect task migrations starting after the change.
3093          */
3094         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3095         return 0;
3096 }
3097 #else
3098 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3099                                         struct cftype *cft, u64 val)
3100 {
3101         return -ENOSYS;
3102 }
3103 #endif
3104
3105 #ifdef CONFIG_NUMA
3106 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3107 {
3108         struct numa_stat {
3109                 const char *name;
3110                 unsigned int lru_mask;
3111         };
3112
3113         static const struct numa_stat stats[] = {
3114                 { "total", LRU_ALL },
3115                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3116                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3117                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3118         };
3119         const struct numa_stat *stat;
3120         int nid;
3121         unsigned long nr;
3122         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3123
3124         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3125                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3126                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3127                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3128                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3129                                                           stat->lru_mask);
3130                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3131                 }
3132                 seq_putc(m, '\n');
3133         }
3134
3135         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3136                 struct mem_cgroup *iter;
3137
3138                 nr = 0;
3139                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3140                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3141                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3142                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3143                         nr = 0;
3144                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3145                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3146                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3147                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3148                 }
3149                 seq_putc(m, '\n');
3150         }
3151
3152         return 0;
3153 }
3154 #endif /* CONFIG_NUMA */
3155
3156 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3157 {
3158         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3159         unsigned long memory, memsw;
3160         struct mem_cgroup *mi;
3161         unsigned int i;
3162
3163         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3164                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3165         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3166                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3167         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3168
3169         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3170                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3171                         continue;
3172                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3173                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3174         }
3175
3176         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3177                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3178                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3179
3180         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3181                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3182                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3183
3184         /* Hierarchical information */
3185         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3186         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3187                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3188                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3189         }
3190         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3191                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3192         if (do_swap_account)
3193                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3194                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3195
3196         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3197                 long long val = 0;
3198
3199                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3200                         continue;
3201                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3202                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3203                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3204         }
3205
3206         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3207                 unsigned long long val = 0;
3208
3209                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3210                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3211                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3212                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3213         }
3214
3215         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3216                 unsigned long long val = 0;
3217
3218                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3219                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3220                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3221         }
3222
3223 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3224         {
3225                 int nid, zid;
3226                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3227                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3228                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3229                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3230
3231                 for_each_online_node(nid)
3232                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3233                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3234                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3235
3236                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3237                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3238                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3239                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3240                         }
3241                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3242                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3243                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3244                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3245         }
3246 #endif
3247
3248         return 0;
3249 }
3250
3251 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3252                                       struct cftype *cft)
3253 {
3254         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3255
3256         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3257 }
3258
3259 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3260                                        struct cftype *cft, u64 val)
3261 {
3262         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3263
3264         if (val > 100)
3265                 return -EINVAL;
3266
3267         if (css->parent)
3268                 memcg->swappiness = val;
3269         else
3270                 vm_swappiness = val;
3271
3272         return 0;
3273 }
3274
3275 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3276 {
3277         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3278         unsigned long usage;
3279         int i;
3280
3281         rcu_read_lock();
3282         if (!swap)
3283                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3284         else
3285                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3286
3287         if (!t)
3288                 goto unlock;
3289
3290         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3291
3292         /*
3293          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3294          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3295          * call of __mem_cgroup_threshold().
3296          */
3297         i = t->current_threshold;
3298
3299         /*
3300          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3301          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3302          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3303          * only one element of the array here.
3304          */
3305         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3306                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3307
3308         /* i = current_threshold + 1 */
3309         i++;
3310
3311         /*
3312          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3313          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3314          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3315          * only one element of the array here.
3316          */
3317         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3318                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3319
3320         /* Update current_threshold */
3321         t->current_threshold = i - 1;
3322 unlock:
3323         rcu_read_unlock();
3324 }
3325
3326 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3327 {
3328         while (memcg) {
3329                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3330                 if (do_swap_account)
3331                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3332
3333                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3334         }
3335 }
3336
3337 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3338 {
3339         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3340         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3341
3342         if (_a->threshold > _b->threshold)
3343                 return 1;
3344
3345         if (_a->threshold < _b->threshold)
3346                 return -1;
3347
3348         return 0;
3349 }
3350
3351 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3352 {
3353         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3354
3355         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3356
3357         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3358                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3359
3360         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3361         return 0;
3362 }
3363
3364 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3365 {
3366         struct mem_cgroup *iter;
3367
3368         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3369                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3370 }
3371
3372 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3373         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3374 {
3375         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3376         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3377         unsigned long threshold;
3378         unsigned long usage;
3379         int i, size, ret;
3380
3381         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3382         if (ret)
3383                 return ret;
3384
3385         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3386
3387         if (type == _MEM) {
3388                 thresholds = &memcg->thresholds;
3389                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3390         } else if (type == _MEMSWAP) {
3391                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3392                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3393         } else
3394                 BUG();
3395
3396         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3397         if (thresholds->primary)
3398                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3399
3400         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3401
3402         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3403         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3404                         GFP_KERNEL);
3405         if (!new) {
3406                 ret = -ENOMEM;
3407                 goto unlock;
3408         }
3409         new->size = size;
3410
3411         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3412         if (thresholds->primary) {
3413                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3414                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3415         }
3416
3417         /* Add new threshold */
3418         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3419         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3420
3421         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3422         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3423                         compare_thresholds, NULL);
3424
3425         /* Find current threshold */
3426         new->current_threshold = -1;
3427         for (i = 0; i < size; i++) {
3428                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3429                         /*
3430                          * new->current_threshold will not be used until
3431                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3432                          * it here.
3433                          */
3434                         ++new->current_threshold;
3435                 } else
3436                         break;
3437         }
3438
3439         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3440         kfree(thresholds->spare);
3441         thresholds->spare = thresholds->primary;
3442
3443         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3444
3445         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3446         synchronize_rcu();
3447
3448 unlock:
3449         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3450
3451         return ret;
3452 }
3453
3454 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3455         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3456 {
3457         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3458 }
3459
3460 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3461         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3462 {
3463         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3464 }
3465
3466 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3467         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3468 {
3469         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3470         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3471         unsigned long usage;
3472         int i, j, size;
3473
3474         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3475
3476         if (type == _MEM) {
3477                 thresholds = &memcg->thresholds;
3478                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3479         } else if (type == _MEMSWAP) {
3480                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3481                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3482         } else
3483                 BUG();
3484
3485         if (!thresholds->primary)
3486                 goto unlock;
3487
3488         /* Check if a threshold crossed before removing */
3489         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3490
3491         /* Calculate new number of threshold */
3492         size = 0;
3493         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3494                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3495                         size++;
3496         }
3497
3498         new = thresholds->spare;
3499
3500         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3501         if (!size) {
3502                 kfree(new);
3503                 new = NULL;
3504                 goto swap_buffers;
3505         }
3506
3507         new->size = size;
3508
3509         /* Copy thresholds and find current threshold */
3510         new->current_threshold = -1;
3511         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3512                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3513                         continue;
3514
3515                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3516                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3517                         /*
3518                          * new->current_threshold will not be used
3519                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3520                          * it here.
3521                          */
3522                         ++new->current_threshold;
3523                 }
3524                 j++;
3525         }
3526
3527 swap_buffers:
3528         /* Swap primary and spare array */
3529         thresholds->spare = thresholds->primary;
3530         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3531         if (!new) {
3532                 kfree(thresholds->spare);
3533                 thresholds->spare = NULL;
3534         }
3535
3536         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3537
3538         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3539         synchronize_rcu();
3540 unlock:
3541         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3542 }
3543
3544 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3545         struct eventfd_ctx *eventfd)
3546 {
3547         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3548 }
3549
3550 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3551         struct eventfd_ctx *eventfd)
3552 {
3553         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3554 }
3555
3556 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3557         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3558 {
3559         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3560
3561         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3562         if (!event)
3563                 return -ENOMEM;
3564
3565         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3566
3567         event->eventfd = eventfd;
3568         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3569
3570         /* already in OOM ? */
3571         if (memcg->under_oom)
3572                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3573         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3574
3575         return 0;
3576 }
3577
3578 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3579         struct eventfd_ctx *eventfd)
3580 {
3581         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3582
3583         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3584
3585         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3586                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3587                         list_del(&ev->list);
3588                         kfree(ev);
3589                 }
3590         }
3591
3592         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3593 }
3594
3595 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3596 {
3597         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3598
3599         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3600         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3601         return 0;
3602 }
3603
3604 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3605         struct cftype *cft, u64 val)
3606 {
3607         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3608
3609         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3610         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3611                 return -EINVAL;
3612
3613         memcg->oom_kill_disable = val;
3614         if (!val)
3615                 memcg_oom_recover(memcg);
3616
3617         return 0;
3618 }
3619
3620 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3621 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3622 {
3623         int ret;
3624
3625         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
3626         if (ret)
3627                 return ret;
3628
3629         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
3630 }
3631
3632 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3633 {
3634         struct cgroup_subsys_state *css;
3635         struct mem_cgroup *parent, *child;
3636         int kmemcg_id;
3637
3638         if (!memcg->kmem_acct_active)
3639                 return;
3640
3641         /*
3642          * Clear the 'active' flag before clearing memcg_caches arrays entries.
3643          * Since we take the slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches(), it
3644          * guarantees no cache will be created for this cgroup after we are
3645          * done (see memcg_create_kmem_cache()).
3646          */
3647         memcg->kmem_acct_active = false;
3648
3649         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3650
3651         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3652         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3653
3654         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3655         if (!parent)
3656                 parent = root_mem_cgroup;
3657
3658         /*
3659          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3660          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3661          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3662          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3663          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3664          * memcg_drain_all_list_lrus().
3665          */
3666         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3667                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3668                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3669                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3670                 if (!memcg->use_hierarchy)
3671                         break;
3672         }
3673         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
3674
3675         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3676 }
3677
3678 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3679 {
3680         if (memcg->kmem_acct_activated) {
3681                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3682                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3683                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3684         }
3685         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
3686 }
3687 #else
3688 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3689 {
3690         return 0;
3691 }
3692
3693 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3694 {
3695 }
3696
3697 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3698 {
3699 }
3700 #endif
3701
3702 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3703
3704 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3705 {
3706         return &memcg->cgwb_list;
3707 }
3708
3709 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3710 {
3711         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3712 }
3713
3714 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3715 {
3716         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3717 }
3718
3719 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3720 {
3721         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3722 }
3723
3724 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3725 {
3726         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3727
3728         if (!memcg->css.parent)
3729                 return NULL;
3730
3731         return &memcg->cgwb_domain;
3732 }
3733
3734 /**
3735  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3736  * @wb: bdi_writeback in question
3737  * @pavail: out parameter for number of available pages
3738  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3739  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3740  *
3741  * Determine the numbers of available, dirty, and writeback pages in @wb's
3742  * memcg.  Dirty and writeback are self-explanatory.  Available is a bit
3743  * more involved.
3744  *
3745  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  The available memory is
3746  * calculated as the lowest headroom of itself and the ancestors plus the
3747  * number of pages already being used for file pages.  Note that this
3748  * doesn't consider the actual amount of available memory in the system.
3749  * The caller should further cap *@pavail accordingly.
3750  */
3751 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pavail,
3752                          unsigned long *pdirty, unsigned long *pwriteback)
3753 {
3754         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3755         struct mem_cgroup *parent;
3756         unsigned long head_room = PAGE_COUNTER_MAX;
3757         unsigned long file_pages;
3758
3759         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3760
3761         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3762         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3763
3764         file_pages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3765                                                     (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3766         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3767                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3768                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3769
3770                 head_room = min(head_room, ceiling - min(ceiling, used));
3771                 memcg = parent;
3772         }
3773
3774         *pavail = file_pages + head_room;
3775 }
3776
3777 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3778
3779 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3780 {
3781         return 0;
3782 }
3783
3784 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3785 {
3786 }
3787
3788 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3789 {
3790 }
3791
3792 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3793
3794 /*
3795  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3796  *
3797  * "cgroup.event_control" implementation.
3798  *
3799  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3800  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3801  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3802  *
3803  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3804  * possible.
3805  */
3806
3807 /*
3808  * Unregister event and free resources.
3809  *
3810  * Gets called from workqueue.
3811  */
3812 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3813 {
3814         struct mem_cgroup_event *event =
3815                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3816         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3817
3818         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3819
3820         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3821
3822         /* Notify userspace the event is going away. */
3823         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3824
3825         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3826         kfree(event);
3827         css_put(&memcg->css);
3828 }
3829
3830 /*
3831  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3832  *
3833  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3834  */
3835 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3836                             int sync, void *key)
3837 {
3838         struct mem_cgroup_event *event =
3839                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3840         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3841         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3842
3843         if (flags & POLLHUP) {
3844                 /*
3845                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3846                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3847                  * for us.
3848                  *
3849                  * We can't race against event freeing since the other
3850                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3851                  * which we hold.
3852                  */
3853                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3854                 if (!list_empty(&event->list)) {
3855                         list_del_init(&event->list);
3856                         /*
3857                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3858                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3859                          */
3860                         schedule_work(&event->remove);
3861                 }
3862                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3863         }
3864
3865         return 0;
3866 }
3867
3868 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3869                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3870 {
3871         struct mem_cgroup_event *event =
3872                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3873
3874         event->wqh = wqh;
3875         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3876 }
3877
3878 /*
3879  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3880  *
3881  * Parse input and register new cgroup event handler.
3882  *
3883  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3884  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3885  */
3886 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3887                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3888 {
3889         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3890         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3891         struct mem_cgroup_event *event;
3892         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3893         unsigned int efd, cfd;
3894         struct fd efile;
3895         struct fd cfile;
3896         const char *name;
3897         char *endp;
3898         int ret;
3899
3900         buf = strstrip(buf);
3901
3902         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3903         if (*endp != ' ')
3904                 return -EINVAL;
3905         buf = endp + 1;
3906
3907         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3908         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3909                 return -EINVAL;
3910         buf = endp + 1;
3911
3912         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3913         if (!event)
3914                 return -ENOMEM;
3915
3916         event->memcg = memcg;
3917         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3918         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3919         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3920         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3921
3922         efile = fdget(efd);
3923         if (!efile.file) {
3924                 ret = -EBADF;
3925                 goto out_kfree;
3926         }
3927
3928         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3929         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3930                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3931                 goto out_put_efile;
3932         }
3933
3934         cfile = fdget(cfd);
3935         if (!cfile.file) {
3936                 ret = -EBADF;
3937                 goto out_put_eventfd;
3938         }
3939
3940         /* the process need read permission on control file */
3941         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3942         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3943         if (ret < 0)
3944                 goto out_put_cfile;
3945
3946         /*
3947          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3948          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3949          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3950          * is for compatibility anyway.
3951          *
3952          * DO NOT ADD NEW FILES.
3953          */
3954         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3955
3956         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3957                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3958                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3959         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3960                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3961                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3962         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3963                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3964                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3965         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3966                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3967                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3968         } else {
3969                 ret = -EINVAL;
3970                 goto out_put_cfile;
3971         }
3972
3973         /*
3974          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3975          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3976          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3977          */
3978         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3979                                                &memory_cgrp_subsys);
3980         ret = -EINVAL;
3981         if (IS_ERR(cfile_css))
3982                 goto out_put_cfile;
3983         if (cfile_css != css) {
3984                 css_put(cfile_css);
3985                 goto out_put_cfile;
3986         }
3987
3988         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3989         if (ret)
3990                 goto out_put_css;
3991
3992         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3993
3994         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3995         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3996         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3997
3998         fdput(cfile);
3999         fdput(efile);
4000
4001         return nbytes;
4002
4003 out_put_css:
4004         css_put(css);
4005 out_put_cfile:
4006         fdput(cfile);
4007 out_put_eventfd:
4008         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4009 out_put_efile:
4010         fdput(efile);
4011 out_kfree:
4012         kfree(event);
4013
4014         return ret;
4015 }
4016
4017 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4018         {
4019                 .name = "usage_in_bytes",
4020                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4021                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4022         },
4023         {
4024                 .name = "max_usage_in_bytes",
4025                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4026                 .write = mem_cgroup_reset,
4027                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4028         },
4029         {
4030                 .name = "limit_in_bytes",
4031                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4032                 .write = mem_cgroup_write,
4033                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4034         },
4035         {
4036                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4037                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4038                 .write = mem_cgroup_write,
4039                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4040         },
4041         {
4042                 .name = "failcnt",
4043                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4044                 .write = mem_cgroup_reset,
4045                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4046         },
4047         {
4048                 .name = "stat",
4049                 .seq_show = memcg_stat_show,
4050         },
4051         {
4052                 .name = "force_empty",
4053                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4054         },
4055         {
4056                 .name = "use_hierarchy",
4057                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4058                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4059         },
4060         {
4061                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4062                 .write = memcg_write_event_control,
4063                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4064         },
4065         {
4066                 .name = "swappiness",
4067                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4068                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4069         },
4070         {
4071                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4072                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4073                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4074         },
4075         {
4076                 .name = "oom_control",
4077                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4078                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4079                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4080         },
4081         {
4082                 .name = "pressure_level",
4083         },
4084 #ifdef CONFIG_NUMA
4085         {
4086                 .name = "numa_stat",
4087                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4088         },
4089 #endif
4090 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4091         {
4092                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4093                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4094                 .write = mem_cgroup_write,
4095                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4096         },
4097         {
4098                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4099                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4100                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4101         },
4102         {
4103                 .name = "kmem.failcnt",
4104                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4105                 .write = mem_cgroup_reset,
4106                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4107         },
4108         {
4109                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4110                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4111                 .write = mem_cgroup_reset,
4112                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4113         },
4114 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4115         {
4116                 .name = "kmem.slabinfo",
4117                 .seq_start = slab_start,
4118                 .seq_next = slab_next,
4119                 .seq_stop = slab_stop,
4120                 .seq_show = memcg_slab_show,
4121         },
4122 #endif
4123 #endif
4124         { },    /* terminate */
4125 };
4126
4127 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4128 {
4129         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4130         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4131         int zone, tmp = node;
4132         /*
4133          * This routine is called against possible nodes.
4134          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4135          *
4136          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4137          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4138          *       function.
4139          */
4140         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4141                 tmp = -1;
4142         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4143         if (!pn)
4144                 return 1;
4145
4146         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4147                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4148                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4149                 mz->usage_in_excess = 0;
4150                 mz->on_tree = false;
4151                 mz->memcg = memcg;
4152         }
4153         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4158 {
4159         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4160 }
4161
4162 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4163 {
4164         struct mem_cgroup *memcg;
4165         size_t size;
4166
4167         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4168         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4169
4170         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4171         if (!memcg)
4172                 return NULL;
4173
4174         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4175         if (!memcg->stat)
4176                 goto out_free;
4177
4178         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4179                 goto out_free_stat;
4180
4181         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4182         return memcg;
4183
4184 out_free_stat:
4185         free_percpu(memcg->stat);
4186 out_free:
4187         kfree(memcg);
4188         return NULL;
4189 }
4190
4191 /*
4192  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4193  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4194  *
4195  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4196  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4197  * it goes down to 0.
4198  *
4199  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4200  */
4201
4202 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4203 {
4204         int node;
4205
4206         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4207
4208         for_each_node(node)
4209                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4210
4211         free_percpu(memcg->stat);
4212         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4213         kfree(memcg);
4214 }
4215
4216 /*
4217  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4218  */
4219 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4220 {
4221         if (!memcg->memory.parent)
4222                 return NULL;
4223         return mem_cgroup_from_counter(memcg->memory.parent, memory);
4224 }
4225 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4226
4227 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4228 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4229 {
4230         struct mem_cgroup *memcg;
4231         long error = -ENOMEM;
4232         int node;
4233
4234         memcg = mem_cgroup_alloc();
4235         if (!memcg)
4236                 return ERR_PTR(error);
4237
4238         for_each_node(node)
4239                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4240                         goto free_out;
4241
4242         /* root ? */
4243         if (parent_css == NULL) {
4244                 root_mem_cgroup = memcg;
4245                 mem_cgroup_root_css = &memcg->css;
4246                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4247                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4248                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4249                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4250                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4251         }
4252
4253         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4254         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4255         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4256         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4257         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4258         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4259         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4260         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4261 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4262         memcg->kmemcg_id = -1;
4263 #endif
4264 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4265         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4266 #endif
4267         return &memcg->css;
4268
4269 free_out:
4270         __mem_cgroup_free(memcg);
4271         return ERR_PTR(error);
4272 }
4273
4274 static int
4275 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4276 {
4277         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4278         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4279         int ret;
4280
4281         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4282                 return -ENOSPC;
4283
4284         if (!parent)
4285                 return 0;
4286
4287         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4288
4289         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4290         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4291         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4292
4293         if (parent->use_hierarchy) {
4294                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4295                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4296                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4297                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4298                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4299
4300                 /*
4301                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4302                  * core guarantees its existence.
4303                  */
4304         } else {
4305                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4306                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4307                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4308                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4309                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4310                 /*
4311                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4312                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4313                  * unfortunate state in our controller.
4314                  */
4315                 if (parent != root_mem_cgroup)
4316                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4317         }
4318         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4319
4320         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
4321         if (ret)
4322                 return ret;
4323
4324         /*
4325          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4326          * orders reading memcg->initialized against its callers
4327          * reading the memcg members.
4328          */
4329         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4330
4331         return 0;
4332 }
4333
4334 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4335 {
4336         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4337         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4338
4339         /*
4340          * Unregister events and notify userspace.
4341          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4342          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4343          */
4344         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4345         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4346                 list_del_init(&event->list);
4347                 schedule_work(&event->remove);
4348         }
4349         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4350
4351         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4352
4353         memcg_deactivate_kmem(memcg);
4354
4355         wb_memcg_offline(memcg);
4356 }
4357
4358 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4359 {
4360         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4361
4362         memcg_destroy_kmem(memcg);
4363         __mem_cgroup_free(memcg);
4364 }
4365
4366 /**
4367  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4368  * @css: the target css
4369  *
4370  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4371  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4372  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4373  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4374  * made visible again.
4375  *
4376  * The current implementation only resets the essential configurations.
4377  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4378  */
4379 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4380 {
4381         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4382
4383         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4384         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4385         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4386         memcg->low = 0;
4387         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4388         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4389         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4390 }
4391
4392 #ifdef CONFIG_MMU
4393 /* Handlers for move charge at task migration. */
4394 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4395 {
4396         int ret;
4397
4398         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
4399         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
4400         if (!ret) {
4401                 mc.precharge += count;
4402                 return ret;
4403         }
4404         if (ret == -EINTR) {
4405                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
4406                 return ret;
4407         }
4408
4409         /* Try charges one by one with reclaim */
4410         while (count--) {
4411                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4412                 /*
4413                  * In case of failure, any residual charges against
4414                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
4415                  * later on.  However, cancel any charges that are
4416                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
4417                  */
4418                 if (ret == -EINTR)
4419                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
4420                 if (ret)
4421                         return ret;
4422                 mc.precharge++;
4423                 cond_resched();
4424         }
4425         return 0;
4426 }
4427
4428 /**
4429  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4430  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4431  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4432  * @ptent: the pte to be checked
4433  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4434  *
4435  * Returns
4436  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4437  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4438  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4439  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4440  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4441  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4442  *     in target->ent.
4443  *
4444  * Called with pte lock held.
4445  */
4446 union mc_target {
4447         struct page     *page;
4448         swp_entry_t     ent;
4449 };
4450
4451 enum mc_target_type {
4452         MC_TARGET_NONE = 0,
4453         MC_TARGET_PAGE,
4454         MC_TARGET_SWAP,
4455 };
4456
4457 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4458                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4459 {
4460         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4461
4462         if (!page || !page_mapped(page))
4463                 return NULL;
4464         if (PageAnon(page)) {
4465                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4466                         return NULL;
4467         } else {
4468                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4469                         return NULL;
4470         }
4471         if (!get_page_unless_zero(page))
4472                 return NULL;
4473
4474         return page;
4475 }
4476
4477 #ifdef CONFIG_SWAP
4478 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4479                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4480 {
4481         struct page *page = NULL;
4482         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4483
4484         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4485                 return NULL;
4486         /*
4487          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4488          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4489          */
4490         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4491         if (do_swap_account)
4492                 entry->val = ent.val;
4493
4494         return page;
4495 }
4496 #else
4497 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4498                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4499 {
4500         return NULL;
4501 }
4502 #endif
4503
4504 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4505                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4506 {
4507         struct page *page = NULL;
4508         struct address_space *mapping;
4509         pgoff_t pgoff;
4510
4511         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4512                 return NULL;
4513         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4514                 return NULL;
4515
4516         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4517         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4518
4519         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4520 #ifdef CONFIG_SWAP
4521         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4522         if (shmem_mapping(mapping)) {
4523                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4524                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4525                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4526                         if (do_swap_account)
4527                                 *entry = swp;
4528                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4529                 }
4530         } else
4531                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4532 #else
4533         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4534 #endif
4535         return page;
4536 }
4537
4538 /**
4539  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4540  * @page: the page
4541  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
4542  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4543  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4544  *
4545  * The caller must confirm following.
4546  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4547  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
4548  *
4549  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4550  * from old cgroup.
4551  */
4552 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4553                                    unsigned int nr_pages,
4554                                    struct mem_cgroup *from,
4555                                    struct mem_cgroup *to)
4556 {
4557         unsigned long flags;
4558         int ret;
4559         bool anon;
4560
4561         VM_BUG_ON(from == to);
4562         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4563         /*
4564          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
4565          * will not handle this page. But page splitting can happen.
4566          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
4567          * hold it.
4568          */
4569         ret = -EBUSY;
4570         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
4571                 goto out;
4572
4573         /*
4574          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at page->mem_cgroup
4575          * of its source page while we change it: page migration takes
4576          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
4577          */
4578         if (!trylock_page(page))
4579                 goto out;
4580
4581         ret = -EINVAL;
4582         if (page->mem_cgroup != from)
4583                 goto out_unlock;
4584
4585         anon = PageAnon(page);
4586
4587         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4588
4589         if (!anon && page_mapped(page)) {
4590                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4591                                nr_pages);
4592                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4593                                nr_pages);
4594         }
4595
4596         /*
4597          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4598          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4599          * So mapping should be stable for dirty pages.
4600          */
4601         if (!anon && PageDirty(page)) {
4602                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4603
4604                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4605                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4606                                        nr_pages);
4607                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4608                                        nr_pages);
4609                 }
4610         }
4611
4612         if (PageWriteback(page)) {
4613                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4614                                nr_pages);
4615                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4616                                nr_pages);
4617         }
4618
4619         /*
4620          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4621          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4622          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4623          */
4624
4625         /* caller should have done css_get */
4626         page->mem_cgroup = to;
4627         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4628
4629         ret = 0;
4630
4631         local_irq_disable();
4632         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
4633         memcg_check_events(to, page);
4634         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
4635         memcg_check_events(from, page);
4636         local_irq_enable();
4637 out_unlock:
4638         unlock_page(page);
4639 out:
4640         return ret;
4641 }
4642
4643 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4644                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4645 {
4646         struct page *page = NULL;
4647         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4648         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4649
4650         if (pte_present(ptent))
4651                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4652         else if (is_swap_pte(ptent))
4653                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4654         else if (pte_none(ptent))
4655                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4656
4657         if (!page && !ent.val)
4658                 return ret;
4659         if (page) {
4660                 /*
4661                  * Do only loose check w/o serialization.
4662                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4663                  * not under LRU exclusion.
4664                  */
4665                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4666                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4667                         if (target)
4668                                 target->page = page;
4669                 }
4670                 if (!ret || !target)
4671                         put_page(page);
4672         }
4673         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4674         if (ent.val && !ret &&
4675             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4676                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4677                 if (target)
4678                         target->ent = ent;
4679         }
4680         return ret;
4681 }
4682
4683 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4684 /*
4685  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4686  * support them for now.
4687  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4688  */
4689 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4690                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4691 {
4692         struct page *page = NULL;
4693         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4694
4695         page = pmd_page(pmd);
4696         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4697         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4698                 return ret;
4699         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4700                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4701                 if (target) {
4702                         get_page(page);
4703                         target->page = page;
4704                 }
4705         }
4706         return ret;
4707 }
4708 #else
4709 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4710                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4711 {
4712         return MC_TARGET_NONE;
4713 }
4714 #endif
4715
4716 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4717                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4718                                         struct mm_walk *walk)
4719 {
4720         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4721         pte_t *pte;
4722         spinlock_t *ptl;
4723
4724         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
4725                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4726                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4727                 spin_unlock(ptl);
4728                 return 0;
4729         }
4730
4731         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4732                 return 0;
4733         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4734         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4735                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4736                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4737         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4738         cond_resched();
4739
4740         return 0;
4741 }
4742
4743 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4744 {
4745         unsigned long precharge;
4746
4747         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4748                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4749                 .mm = mm,
4750         };
4751         down_read(&mm->mmap_sem);
4752         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4753         up_read(&mm->mmap_sem);
4754
4755         precharge = mc.precharge;
4756         mc.precharge = 0;
4757
4758         return precharge;
4759 }
4760
4761 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4762 {
4763         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4764
4765         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4766         mc.moving_task = current;
4767         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4768 }
4769
4770 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4771 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4772 {
4773         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4774         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4775
4776         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4777         if (mc.precharge) {
4778                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4779                 mc.precharge = 0;
4780         }
4781         /*
4782          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4783          * we must uncharge here.
4784          */
4785         if (mc.moved_charge) {
4786                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4787                 mc.moved_charge = 0;
4788         }
4789         /* we must fixup refcnts and charges */
4790         if (mc.moved_swap) {
4791                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4792                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4793                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4794
4795                 /*
4796                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4797                  * should uncharge to->memory.
4798                  */
4799                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4800                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4801
4802                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
4803
4804                 /* we've already done css_get(mc.to) */
4805                 mc.moved_swap = 0;
4806         }
4807         memcg_oom_recover(from);
4808         memcg_oom_recover(to);
4809         wake_up_all(&mc.waitq);
4810 }
4811
4812 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4813 {
4814         /*
4815          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4816          * task migration.
4817          */
4818         mc.moving_task = NULL;
4819         __mem_cgroup_clear_mc();
4820         spin_lock(&mc.lock);
4821         mc.from = NULL;
4822         mc.to = NULL;
4823         spin_unlock(&mc.lock);
4824 }
4825
4826 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
4827                                  struct cgroup_taskset *tset)
4828 {
4829         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4830         struct mem_cgroup *from;
4831         struct task_struct *p;
4832         struct mm_struct *mm;
4833         unsigned long move_flags;
4834         int ret = 0;
4835
4836         /*
4837          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4838          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4839          * So we need to save it, and keep it going.
4840          */
4841         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4842         if (!move_flags)
4843                 return 0;
4844
4845         p = cgroup_taskset_first(tset);
4846         from = mem_cgroup_from_task(p);
4847
4848         VM_BUG_ON(from == memcg);
4849
4850         mm = get_task_mm(p);
4851         if (!mm)
4852                 return 0;
4853         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4854         if (mm->owner == p) {
4855                 VM_BUG_ON(mc.from);
4856                 VM_BUG_ON(mc.to);
4857                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4858                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4859                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4860
4861                 spin_lock(&mc.lock);
4862                 mc.from = from;
4863                 mc.to = memcg;
4864                 mc.flags = move_flags;
4865                 spin_unlock(&mc.lock);
4866                 /* We set mc.moving_task later */
4867
4868                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4869                 if (ret)
4870                         mem_cgroup_clear_mc();
4871         }
4872         mmput(mm);
4873         return ret;
4874 }
4875
4876 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
4877                                      struct cgroup_taskset *tset)
4878 {
4879         if (mc.to)
4880                 mem_cgroup_clear_mc();
4881 }
4882
4883 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4884                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4885                                 struct mm_walk *walk)
4886 {
4887         int ret = 0;
4888         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4889         pte_t *pte;
4890         spinlock_t *ptl;
4891         enum mc_target_type target_type;
4892         union mc_target target;
4893         struct page *page;
4894
4895         /*
4896          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
4897          * happens because:
4898          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
4899          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
4900          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
4901          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
4902          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
4903          *    part of thp split is not executed yet.
4904          */
4905         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
4906                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4907                         spin_unlock(ptl);
4908                         return 0;
4909                 }
4910                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4911                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4912                         page = target.page;
4913                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4914                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
4915                                                              mc.from, mc.to)) {
4916                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4917                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4918                                 }
4919                                 putback_lru_page(page);
4920                         }
4921                         put_page(page);
4922                 }
4923                 spin_unlock(ptl);
4924                 return 0;
4925         }
4926
4927         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4928                 return 0;
4929 retry:
4930         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4931         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4932                 pte_t ptent = *(pte++);
4933                 swp_entry_t ent;
4934
4935                 if (!mc.precharge)
4936                         break;
4937
4938                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4939                 case MC_TARGET_PAGE:
4940                         page = target.page;
4941                         if (isolate_lru_page(page))
4942                                 goto put;
4943                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, mc.from, mc.to)) {
4944                                 mc.precharge--;
4945                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4946                                 mc.moved_charge++;
4947                         }
4948                         putback_lru_page(page);
4949 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4950                         put_page(page);
4951                         break;
4952                 case MC_TARGET_SWAP:
4953                         ent = target.ent;
4954                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4955                                 mc.precharge--;
4956                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4957                                 mc.moved_swap++;
4958                         }
4959                         break;
4960                 default:
4961                         break;
4962                 }
4963         }
4964         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4965         cond_resched();
4966
4967         if (addr != end) {
4968                 /*
4969                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4970                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4971                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4972                  * phase.
4973                  */
4974                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4975                 if (!ret)
4976                         goto retry;
4977         }
4978
4979         return ret;
4980 }
4981
4982 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
4983 {
4984         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4985                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4986                 .mm = mm,
4987         };
4988
4989         lru_add_drain_all();
4990         /*
4991          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
4992          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
4993          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
4994          */
4995         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4996         synchronize_rcu();
4997 retry:
4998         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
4999                 /*
5000                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5001                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5002                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5003                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5004                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5005                  */
5006                 __mem_cgroup_clear_mc();
5007                 cond_resched();
5008                 goto retry;
5009         }
5010         /*
5011          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5012          * additional charge, the page walk just aborts.
5013          */
5014         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5015         up_read(&mm->mmap_sem);
5016         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5017 }
5018
5019 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5020                                  struct cgroup_taskset *tset)
5021 {
5022         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5023         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5024
5025         if (mm) {
5026                 if (mc.to)
5027                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5028                 mmput(mm);
5029         }
5030         if (mc.to)
5031                 mem_cgroup_clear_mc();
5032 }
5033 #else   /* !CONFIG_MMU */
5034 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5035                                  struct cgroup_taskset *tset)
5036 {
5037         return 0;
5038 }
5039 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5040                                      struct cgroup_taskset *tset)
5041 {
5042 }
5043 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5044                                  struct cgroup_taskset *tset)
5045 {
5046 }
5047 #endif
5048
5049 /*
5050  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5051  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5052  * attempt.
5053  */
5054 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5055 {
5056         /*
5057          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5058          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5059          * on for the root memcg is enough.
5060          */
5061         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5062                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5063         else
5064                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5065 }
5066
5067 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5068                                struct cftype *cft)
5069 {
5070         return mem_cgroup_usage(mem_cgroup_from_css(css), false);
5071 }
5072
5073 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5074 {
5075         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5076         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5077
5078         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5079                 seq_puts(m, "max\n");
5080         else
5081                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5082
5083         return 0;
5084 }
5085
5086 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5087                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5088 {
5089         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5090         unsigned long low;
5091         int err;
5092
5093         buf = strstrip(buf);
5094         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5095         if (err)
5096                 return err;
5097
5098         memcg->low = low;
5099
5100         return nbytes;
5101 }
5102
5103 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5104 {
5105         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5106         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5107
5108         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5109                 seq_puts(m, "max\n");
5110         else
5111                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5112
5113         return 0;
5114 }
5115
5116 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5117                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5118 {
5119         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5120         unsigned long high;
5121         int err;
5122
5123         buf = strstrip(buf);
5124         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5125         if (err)
5126                 return err;
5127
5128         memcg->high = high;
5129
5130         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5131         return nbytes;
5132 }
5133
5134 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5135 {
5136         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5137         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5138
5139         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5140                 seq_puts(m, "max\n");
5141         else
5142                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5143
5144         return 0;
5145 }
5146
5147 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5148                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5149 {
5150         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5151         unsigned long max;
5152         int err;
5153
5154         buf = strstrip(buf);
5155         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5156         if (err)
5157                 return err;
5158
5159         err = mem_cgroup_resize_limit(memcg, max);
5160         if (err)
5161                 return err;
5162
5163         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5164         return nbytes;
5165 }
5166
5167 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5168 {
5169         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5170
5171         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5172         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5173         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5174         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5175
5176         return 0;
5177 }
5178
5179 static struct cftype memory_files[] = {
5180         {
5181                 .name = "current",
5182                 .read_u64 = memory_current_read,
5183         },
5184         {
5185                 .name = "low",
5186                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5187                 .seq_show = memory_low_show,
5188                 .write = memory_low_write,
5189         },
5190         {
5191                 .name = "high",
5192                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5193                 .seq_show = memory_high_show,
5194                 .write = memory_high_write,
5195         },
5196         {
5197                 .name = "max",
5198                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5199                 .seq_show = memory_max_show,
5200                 .write = memory_max_write,
5201         },
5202         {
5203                 .name = "events",
5204                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5205                 .seq_show = memory_events_show,
5206         },
5207         { }     /* terminate */
5208 };
5209
5210 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5211         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5212         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5213         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5214         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5215         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5216         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5217         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5218         .attach = mem_cgroup_move_task,
5219         .bind = mem_cgroup_bind,
5220         .dfl_cftypes = memory_files,
5221         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5222         .early_init = 0,
5223 };
5224
5225 /**
5226  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5227  * @root: the highest ancestor to consider
5228  * @memcg: the memory cgroup to check
5229  *
5230  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5231  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5232  */
5233 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5234 {
5235         if (mem_cgroup_disabled())
5236                 return false;
5237
5238         /*
5239          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5240          * it's never low when looked at directly, and it is not
5241          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5242          */
5243
5244         if (memcg == root_mem_cgroup)
5245                 return false;
5246
5247         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5248                 return false;
5249
5250         while (memcg != root) {
5251                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5252
5253                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5254                         break;
5255
5256                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5257                         return false;
5258         }
5259         return true;
5260 }
5261
5262 /**
5263  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5264  * @page: page to charge
5265  * @mm: mm context of the victim
5266  * @gfp_mask: reclaim mode
5267  * @memcgp: charged memcg return
5268  *
5269  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5270  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5271  *
5272  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5273  * Otherwise, an error code is returned.
5274  *
5275  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5276  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5277  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5278  */
5279 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5280                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
5281 {
5282         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5283         unsigned int nr_pages = 1;
5284         int ret = 0;
5285
5286         if (mem_cgroup_disabled())
5287                 goto out;
5288
5289         if (PageSwapCache(page)) {
5290                 /*
5291                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5292                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5293                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5294                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5295                  * in turn serializes uncharging.
5296                  */
5297                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5298                 if (page->mem_cgroup)
5299                         goto out;
5300
5301                 if (do_swap_account) {
5302                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5303                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5304
5305                         rcu_read_lock();
5306                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5307                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5308                                 memcg = NULL;
5309                         rcu_read_unlock();
5310                 }
5311         }
5312
5313         if (PageTransHuge(page)) {
5314                 nr_pages <<= compound_order(page);
5315                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5316         }
5317
5318         if (!memcg)
5319                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5320
5321         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5322
5323         css_put(&memcg->css);
5324
5325         if (ret == -EINTR) {
5326                 memcg = root_mem_cgroup;
5327                 ret = 0;
5328         }
5329 out:
5330         *memcgp = memcg;
5331         return ret;
5332 }
5333
5334 /**
5335  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5336  * @page: page to charge
5337  * @memcg: memcg to charge the page to
5338  * @lrucare: page might be on LRU already
5339  *
5340  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5341  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5342  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5343  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5344  *
5345  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5346  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5347  *
5348  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5349  */
5350 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5351                               bool lrucare)
5352 {
5353         unsigned int nr_pages = 1;
5354
5355         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5356         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5357
5358         if (mem_cgroup_disabled())
5359                 return;
5360         /*
5361          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5362          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5363          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5364          */
5365         if (!memcg)
5366                 return;
5367
5368         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5369
5370         if (PageTransHuge(page)) {
5371                 nr_pages <<= compound_order(page);
5372                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5373         }
5374
5375         local_irq_disable();
5376         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
5377         memcg_check_events(memcg, page);
5378         local_irq_enable();
5379
5380         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
5381                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5382                 /*
5383                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5384                  * let's not wait for it.  The page already received a
5385                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5386                  */
5387                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5388         }
5389 }
5390
5391 /**
5392  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5393  * @page: page to charge
5394  * @memcg: memcg to charge the page to
5395  *
5396  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5397  */
5398 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
5399 {
5400         unsigned int nr_pages = 1;
5401
5402         if (mem_cgroup_disabled())
5403                 return;
5404         /*
5405          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5406          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5407          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5408          */
5409         if (!memcg)
5410                 return;
5411
5412         if (PageTransHuge(page)) {
5413                 nr_pages <<= compound_order(page);
5414                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5415         }
5416
5417         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5418 }
5419
5420 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5421                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5422                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5423 {
5424         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5425         unsigned long flags;
5426
5427         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5428                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5429                 if (do_swap_account)
5430                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5431                 memcg_oom_recover(memcg);
5432         }
5433
5434         local_irq_save(flags);
5435         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5436         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5437         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5438         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5439         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5440         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5441         local_irq_restore(flags);
5442
5443         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5444                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5445 }
5446
5447 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5448 {
5449         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5450         unsigned long nr_anon = 0;
5451         unsigned long nr_file = 0;
5452         unsigned long nr_huge = 0;
5453         unsigned long pgpgout = 0;
5454         struct list_head *next;
5455         struct page *page;
5456
5457         next = page_list->next;
5458         do {
5459                 unsigned int nr_pages = 1;
5460
5461                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5462                 next = page->lru.next;
5463
5464                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5465                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5466
5467                 if (!page->mem_cgroup)
5468                         continue;
5469
5470                 /*
5471                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5472                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5473                  * exclusive access to the page.
5474                  */
5475
5476                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5477                         if (memcg) {
5478                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5479                                                nr_huge, page);
5480                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5481                         }
5482                         memcg = page->mem_cgroup;
5483                 }
5484
5485                 if (PageTransHuge(page)) {
5486                         nr_pages <<= compound_order(page);
5487                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5488                         nr_huge += nr_pages;
5489                 }
5490
5491                 if (PageAnon(page))
5492                         nr_anon += nr_pages;
5493                 else
5494                         nr_file += nr_pages;
5495
5496                 page->mem_cgroup = NULL;
5497
5498                 pgpgout++;
5499         } while (next != page_list);
5500
5501         if (memcg)
5502                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5503                                nr_huge, page);
5504 }
5505
5506 /**
5507  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5508  * @page: page to uncharge
5509  *
5510  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5511  * mem_cgroup_commit_charge().
5512  */
5513 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5514 {
5515         if (mem_cgroup_disabled())
5516                 return;
5517
5518         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5519         if (!page->mem_cgroup)
5520                 return;
5521
5522         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5523         uncharge_list(&page->lru);
5524 }
5525
5526 /**
5527  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5528  * @page_list: list of pages to uncharge
5529  *
5530  * Uncharge a list of pages previously charged with
5531  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5532  */
5533 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5534 {
5535         if (mem_cgroup_disabled())
5536                 return;
5537
5538         if (!list_empty(page_list))
5539                 uncharge_list(page_list);
5540 }
5541
5542 /**
5543  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
5544  * @oldpage: currently charged page
5545  * @newpage: page to transfer the charge to
5546  * @lrucare: either or both pages might be on the LRU already
5547  *
5548  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5549  *
5550  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5551  */
5552 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
5553                         bool lrucare)
5554 {
5555         struct mem_cgroup *memcg;
5556         int isolated;
5557
5558         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5559         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5560         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
5561         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
5562         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5563         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5564                        newpage);
5565
5566         if (mem_cgroup_disabled())
5567                 return;
5568
5569         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5570         if (newpage->mem_cgroup)
5571                 return;
5572
5573         /*
5574          * Swapcache readahead pages can get migrated before being
5575          * charged, and migration from compaction can happen to an
5576          * uncharged page when the PFN walker finds a page that
5577          * reclaim just put back on the LRU but has not released yet.
5578          */
5579         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5580         if (!memcg)
5581                 return;
5582
5583         if (lrucare)
5584                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
5585
5586         oldpage->mem_cgroup = NULL;
5587
5588         if (lrucare)
5589                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
5590
5591         commit_charge(newpage, memcg, lrucare);
5592 }
5593
5594 /*
5595  * subsys_initcall() for memory controller.
5596  *
5597  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5598  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5599  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5600  * be initialized from here.
5601  */
5602 static int __init mem_cgroup_init(void)
5603 {
5604         int cpu, node;
5605
5606         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5607
5608         for_each_possible_cpu(cpu)
5609                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5610                           drain_local_stock);
5611
5612         for_each_node(node) {
5613                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5614                 int zone;
5615
5616                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5617                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5618
5619                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5620                         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5621
5622                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5623                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5624                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5625                 }
5626                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5627         }
5628
5629         return 0;
5630 }
5631 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5632
5633 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5634 /**
5635  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5636  * @page: page whose memsw charge to transfer
5637  * @entry: swap entry to move the charge to
5638  *
5639  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5640  */
5641 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5642 {
5643         struct mem_cgroup *memcg;
5644         unsigned short oldid;
5645
5646         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5647         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5648
5649         if (!do_swap_account)
5650                 return;
5651
5652         memcg = page->mem_cgroup;
5653
5654         /* Readahead page, never charged */
5655         if (!memcg)
5656                 return;
5657
5658         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5659         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5660         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5661
5662         page->mem_cgroup = NULL;
5663
5664         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5665                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5666
5667         /*
5668          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5669          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5670          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5671          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5672          */
5673         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5674         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -1);
5675         memcg_check_events(memcg, page);
5676 }
5677
5678 /**
5679  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5680  * @entry: swap entry to uncharge
5681  *
5682  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5683  */
5684 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5685 {
5686         struct mem_cgroup *memcg;
5687         unsigned short id;
5688
5689         if (!do_swap_account)
5690                 return;
5691
5692         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5693         rcu_read_lock();
5694         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5695         if (memcg) {
5696                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5697                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5698                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5699                 css_put(&memcg->css);
5700         }
5701         rcu_read_unlock();
5702 }
5703
5704 /* for remember boot option*/
5705 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5706 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5707 #else
5708 static int really_do_swap_account __initdata;
5709 #endif
5710
5711 static int __init enable_swap_account(char *s)
5712 {
5713         if (!strcmp(s, "1"))
5714                 really_do_swap_account = 1;
5715         else if (!strcmp(s, "0"))
5716                 really_do_swap_account = 0;
5717         return 1;
5718 }
5719 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5720
5721 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
5722         {
5723                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
5724                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
5725                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5726         },
5727         {
5728                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
5729                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
5730                 .write = mem_cgroup_reset,
5731                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5732         },
5733         {
5734                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
5735                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
5736                 .write = mem_cgroup_write,
5737                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5738         },
5739         {
5740                 .name = "memsw.failcnt",
5741                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
5742                 .write = mem_cgroup_reset,
5743                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5744         },
5745         { },    /* terminate */
5746 };
5747
5748 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
5749 {
5750         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5751                 do_swap_account = 1;
5752                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5753                                                   memsw_cgroup_files));
5754         }
5755         return 0;
5756 }
5757 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
5758
5759 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */