]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - mm/memcontrol.c
6fbf50977f777a985a2306464a9b798b7b0c3c3c
[~shefty/rdma-dev.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  */
23
24 #include <linux/res_counter.h>
25 #include <linux/memcontrol.h>
26 #include <linux/cgroup.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/hugetlb.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/page-flags.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/bit_spinlock.h>
34 #include <linux/rcupdate.h>
35 #include <linux/limits.h>
36 #include <linux/export.h>
37 #include <linux/mutex.h>
38 #include <linux/rbtree.h>
39 #include <linux/slab.h>
40 #include <linux/swap.h>
41 #include <linux/swapops.h>
42 #include <linux/spinlock.h>
43 #include <linux/eventfd.h>
44 #include <linux/sort.h>
45 #include <linux/fs.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/mm_inline.h>
49 #include <linux/page_cgroup.h>
50 #include <linux/cpu.h>
51 #include <linux/oom.h>
52 #include "internal.h"
53 #include <net/sock.h>
54 #include <net/tcp_memcontrol.h>
55
56 #include <asm/uaccess.h>
57
58 #include <trace/events/vmscan.h>
59
60 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
61 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
62 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
63
64 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
65 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
66 int do_swap_account __read_mostly;
67
68 /* for remember boot option*/
69 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP_ENABLED
70 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
71 #else
72 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
73 #endif
74
75 #else
76 #define do_swap_account         0
77 #endif
78
79
80 /*
81  * Statistics for memory cgroup.
82  */
83 enum mem_cgroup_stat_index {
84         /*
85          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
86          */
87         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
88         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
89         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
90         MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT, /* # of pages, swapped out */
91         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
92 };
93
94 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
95         "cache",
96         "rss",
97         "mapped_file",
98         "swap",
99 };
100
101 enum mem_cgroup_events_index {
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
106         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
107 };
108
109 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
110         "pgpgin",
111         "pgpgout",
112         "pgfault",
113         "pgmajfault",
114 };
115
116 /*
117  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
118  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
119  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
120  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
121  */
122 enum mem_cgroup_events_target {
123         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
124         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
125         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
126         MEM_CGROUP_NTARGETS,
127 };
128 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
129 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
130 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
131
132 struct mem_cgroup_stat_cpu {
133         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
134         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
135         unsigned long nr_page_events;
136         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
137 };
138
139 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
140         /* css_id of the last scanned hierarchy member */
141         int position;
142         /* scan generation, increased every round-trip */
143         unsigned int generation;
144 };
145
146 /*
147  * per-zone information in memory controller.
148  */
149 struct mem_cgroup_per_zone {
150         struct lruvec           lruvec;
151         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
152
153         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
154
155         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
156         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
157                                                 /* the soft limit is exceeded*/
158         bool                    on_tree;
159         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
160                                                 /* use container_of        */
161 };
162
163 struct mem_cgroup_per_node {
164         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
165 };
166
167 struct mem_cgroup_lru_info {
168         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
169 };
170
171 /*
172  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
173  * their hierarchy representation
174  */
175
176 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
177         struct rb_root rb_root;
178         spinlock_t lock;
179 };
180
181 struct mem_cgroup_tree_per_node {
182         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
183 };
184
185 struct mem_cgroup_tree {
186         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
187 };
188
189 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
190
191 struct mem_cgroup_threshold {
192         struct eventfd_ctx *eventfd;
193         u64 threshold;
194 };
195
196 /* For threshold */
197 struct mem_cgroup_threshold_ary {
198         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
199         int current_threshold;
200         /* Size of entries[] */
201         unsigned int size;
202         /* Array of thresholds */
203         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
204 };
205
206 struct mem_cgroup_thresholds {
207         /* Primary thresholds array */
208         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
209         /*
210          * Spare threshold array.
211          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
212          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
213          */
214         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
215 };
216
217 /* for OOM */
218 struct mem_cgroup_eventfd_list {
219         struct list_head list;
220         struct eventfd_ctx *eventfd;
221 };
222
223 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
224 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
225
226 /*
227  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
228  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
229  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
230  * to help the administrator determine what knobs to tune.
231  *
232  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
233  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
234  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
235  * a feature that will be implemented much later in the future.
236  */
237 struct mem_cgroup {
238         struct cgroup_subsys_state css;
239         /*
240          * the counter to account for memory usage
241          */
242         struct res_counter res;
243
244         union {
245                 /*
246                  * the counter to account for mem+swap usage.
247                  */
248                 struct res_counter memsw;
249
250                 /*
251                  * rcu_freeing is used only when freeing struct mem_cgroup,
252                  * so put it into a union to avoid wasting more memory.
253                  * It must be disjoint from the css field.  It could be
254                  * in a union with the res field, but res plays a much
255                  * larger part in mem_cgroup life than memsw, and might
256                  * be of interest, even at time of free, when debugging.
257                  * So share rcu_head with the less interesting memsw.
258                  */
259                 struct rcu_head rcu_freeing;
260                 /*
261                  * We also need some space for a worker in deferred freeing.
262                  * By the time we call it, rcu_freeing is no longer in use.
263                  */
264                 struct work_struct work_freeing;
265         };
266
267         /*
268          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
269          * per zone LRU lists.
270          */
271         struct mem_cgroup_lru_info info;
272         int last_scanned_node;
273 #if MAX_NUMNODES > 1
274         nodemask_t      scan_nodes;
275         atomic_t        numainfo_events;
276         atomic_t        numainfo_updating;
277 #endif
278         /*
279          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
280          */
281         bool use_hierarchy;
282
283         bool            oom_lock;
284         atomic_t        under_oom;
285
286         atomic_t        refcnt;
287
288         int     swappiness;
289         /* OOM-Killer disable */
290         int             oom_kill_disable;
291
292         /* set when res.limit == memsw.limit */
293         bool            memsw_is_minimum;
294
295         /* protect arrays of thresholds */
296         struct mutex thresholds_lock;
297
298         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
299         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
300
301         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
302         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
303
304         /* For oom notifier event fd */
305         struct list_head oom_notify;
306
307         /*
308          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
309          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
310          */
311         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
312         /*
313          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
314          */
315         atomic_t        moving_account;
316         /* taken only while moving_account > 0 */
317         spinlock_t      move_lock;
318         /*
319          * percpu counter.
320          */
321         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
322         /*
323          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
324          * See mem_cgroup_read_stat().
325          */
326         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
327         spinlock_t pcp_counter_lock;
328
329 #ifdef CONFIG_INET
330         struct tcp_memcontrol tcp_mem;
331 #endif
332 };
333
334 /* Stuffs for move charges at task migration. */
335 /*
336  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
337  * left-shifted bitmap of these types.
338  */
339 enum move_type {
340         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
341         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
342         NR_MOVE_TYPE,
343 };
344
345 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
346 static struct move_charge_struct {
347         spinlock_t        lock; /* for from, to */
348         struct mem_cgroup *from;
349         struct mem_cgroup *to;
350         unsigned long precharge;
351         unsigned long moved_charge;
352         unsigned long moved_swap;
353         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
354         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
355 } mc = {
356         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
357         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
358 };
359
360 static bool move_anon(void)
361 {
362         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
363                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
364 }
365
366 static bool move_file(void)
367 {
368         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
369                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
370 }
371
372 /*
373  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
374  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
375  */
376 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
377 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
378
379 enum charge_type {
380         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
381         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED,
382         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM,   /* used by page migration of shmem */
383         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE,   /* used by force_empty */
384         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
385         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
386         NR_CHARGE_TYPE,
387 };
388
389 /* for encoding cft->private value on file */
390 #define _MEM                    (0)
391 #define _MEMSWAP                (1)
392 #define _OOM_TYPE               (2)
393 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
394 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
395 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
396 /* Used for OOM nofiier */
397 #define OOM_CONTROL             (0)
398
399 /*
400  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
401  */
402 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
403 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
404 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
405 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
406
407 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg);
408 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg);
409
410 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
411 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM
412 #include <net/sock.h>
413 #include <net/ip.h>
414
415 static bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg);
416 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
417 {
418         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
419                 struct mem_cgroup *memcg;
420
421                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
422
423                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
424                  * filled. It won't however, necessarily happen from
425                  * process context. So the test for root memcg given
426                  * the current task's memcg won't help us in this case.
427                  *
428                  * Respecting the original socket's memcg is a better
429                  * decision in this case.
430                  */
431                 if (sk->sk_cgrp) {
432                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
433                         mem_cgroup_get(sk->sk_cgrp->memcg);
434                         return;
435                 }
436
437                 rcu_read_lock();
438                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
439                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
440                         mem_cgroup_get(memcg);
441                         sk->sk_cgrp = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
442                 }
443                 rcu_read_unlock();
444         }
445 }
446 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
447
448 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
449 {
450         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
451                 struct mem_cgroup *memcg;
452                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
453                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
454                 mem_cgroup_put(memcg);
455         }
456 }
457
458 #ifdef CONFIG_INET
459 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
460 {
461         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
462                 return NULL;
463
464         return &memcg->tcp_mem.cg_proto;
465 }
466 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
467 #endif /* CONFIG_INET */
468 #endif /* CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM */
469
470 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
471
472 static struct mem_cgroup_per_zone *
473 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
474 {
475         return &memcg->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
476 }
477
478 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
479 {
480         return &memcg->css;
481 }
482
483 static struct mem_cgroup_per_zone *
484 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
485 {
486         int nid = page_to_nid(page);
487         int zid = page_zonenum(page);
488
489         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
490 }
491
492 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
493 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
494 {
495         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
496 }
497
498 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
499 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
500 {
501         int nid = page_to_nid(page);
502         int zid = page_zonenum(page);
503
504         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
505 }
506
507 static void
508 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
509                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
510                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
511                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
512 {
513         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
514         struct rb_node *parent = NULL;
515         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
516
517         if (mz->on_tree)
518                 return;
519
520         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
521         if (!mz->usage_in_excess)
522                 return;
523         while (*p) {
524                 parent = *p;
525                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
526                                         tree_node);
527                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
528                         p = &(*p)->rb_left;
529                 /*
530                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
531                  * limit by the same amount
532                  */
533                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
534                         p = &(*p)->rb_right;
535         }
536         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
537         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
538         mz->on_tree = true;
539 }
540
541 static void
542 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
543                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
544                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
545 {
546         if (!mz->on_tree)
547                 return;
548         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
549         mz->on_tree = false;
550 }
551
552 static void
553 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
554                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
555                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
556 {
557         spin_lock(&mctz->lock);
558         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
559         spin_unlock(&mctz->lock);
560 }
561
562
563 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
564 {
565         unsigned long long excess;
566         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
567         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
568         int nid = page_to_nid(page);
569         int zid = page_zonenum(page);
570         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
571
572         /*
573          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
574          * because their event counter is not touched.
575          */
576         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
577                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
578                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
579                 /*
580                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
581                  * mem is over its softlimit.
582                  */
583                 if (excess || mz->on_tree) {
584                         spin_lock(&mctz->lock);
585                         /* if on-tree, remove it */
586                         if (mz->on_tree)
587                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
588                         /*
589                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
590                          * If excess is 0, no tree ops.
591                          */
592                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
593                         spin_unlock(&mctz->lock);
594                 }
595         }
596 }
597
598 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
599 {
600         int node, zone;
601         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
602         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
603
604         for_each_node(node) {
605                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
606                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
607                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
608                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
609                 }
610         }
611 }
612
613 static struct mem_cgroup_per_zone *
614 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
615 {
616         struct rb_node *rightmost = NULL;
617         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
618
619 retry:
620         mz = NULL;
621         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
622         if (!rightmost)
623                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
624
625         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
626         /*
627          * Remove the node now but someone else can add it back,
628          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
629          * position in the tree.
630          */
631         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
632         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
633                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
634                 goto retry;
635 done:
636         return mz;
637 }
638
639 static struct mem_cgroup_per_zone *
640 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
641 {
642         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
643
644         spin_lock(&mctz->lock);
645         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
646         spin_unlock(&mctz->lock);
647         return mz;
648 }
649
650 /*
651  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
652  *
653  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
654  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
655  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
656  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
657  *
658  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
659  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
660  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
661  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
662  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
663  *
664  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
665  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
666  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
667  * implemented.
668  */
669 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
670                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
671 {
672         long val = 0;
673         int cpu;
674
675         get_online_cpus();
676         for_each_online_cpu(cpu)
677                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
678 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
679         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
680         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
681         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
682 #endif
683         put_online_cpus();
684         return val;
685 }
686
687 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
688                                          bool charge)
689 {
690         int val = (charge) ? 1 : -1;
691         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT], val);
692 }
693
694 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
695                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
696 {
697         unsigned long val = 0;
698         int cpu;
699
700         for_each_online_cpu(cpu)
701                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
702 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
703         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
704         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
705         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
706 #endif
707         return val;
708 }
709
710 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
711                                          bool anon, int nr_pages)
712 {
713         preempt_disable();
714
715         /*
716          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
717          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
718          */
719         if (anon)
720                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
721                                 nr_pages);
722         else
723                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
724                                 nr_pages);
725
726         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
727         if (nr_pages > 0)
728                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
729         else {
730                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
731                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
732         }
733
734         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
735
736         preempt_enable();
737 }
738
739 unsigned long
740 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
741 {
742         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
743
744         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
745         return mz->lru_size[lru];
746 }
747
748 static unsigned long
749 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
750                         unsigned int lru_mask)
751 {
752         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
753         enum lru_list lru;
754         unsigned long ret = 0;
755
756         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
757
758         for_each_lru(lru) {
759                 if (BIT(lru) & lru_mask)
760                         ret += mz->lru_size[lru];
761         }
762         return ret;
763 }
764
765 static unsigned long
766 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
767                         int nid, unsigned int lru_mask)
768 {
769         u64 total = 0;
770         int zid;
771
772         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
773                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
774                                                 nid, zid, lru_mask);
775
776         return total;
777 }
778
779 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
780                         unsigned int lru_mask)
781 {
782         int nid;
783         u64 total = 0;
784
785         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
786                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
787         return total;
788 }
789
790 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
791                                        enum mem_cgroup_events_target target)
792 {
793         unsigned long val, next;
794
795         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
796         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
797         /* from time_after() in jiffies.h */
798         if ((long)next - (long)val < 0) {
799                 switch (target) {
800                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
801                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
802                         break;
803                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
804                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
805                         break;
806                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
807                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
808                         break;
809                 default:
810                         break;
811                 }
812                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
813                 return true;
814         }
815         return false;
816 }
817
818 /*
819  * Check events in order.
820  *
821  */
822 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
823 {
824         preempt_disable();
825         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
826         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
827                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
828                 bool do_softlimit;
829                 bool do_numainfo __maybe_unused;
830
831                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
832                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
833 #if MAX_NUMNODES > 1
834                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
835                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
836 #endif
837                 preempt_enable();
838
839                 mem_cgroup_threshold(memcg);
840                 if (unlikely(do_softlimit))
841                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
842 #if MAX_NUMNODES > 1
843                 if (unlikely(do_numainfo))
844                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
845 #endif
846         } else
847                 preempt_enable();
848 }
849
850 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
851 {
852         return container_of(cgroup_subsys_state(cont,
853                                 mem_cgroup_subsys_id), struct mem_cgroup,
854                                 css);
855 }
856
857 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
858 {
859         /*
860          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
861          * if it races with swapoff, page migration, etc.
862          * So this can be called with p == NULL.
863          */
864         if (unlikely(!p))
865                 return NULL;
866
867         return container_of(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id),
868                                 struct mem_cgroup, css);
869 }
870
871 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
872 {
873         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
874
875         if (!mm)
876                 return NULL;
877         /*
878          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
879          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
880          * pessimistic (rather than adding locks here).
881          */
882         rcu_read_lock();
883         do {
884                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
885                 if (unlikely(!memcg))
886                         break;
887         } while (!css_tryget(&memcg->css));
888         rcu_read_unlock();
889         return memcg;
890 }
891
892 /**
893  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
894  * @root: hierarchy root
895  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
896  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
897  *
898  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
899  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
900  *
901  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
902  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
903  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
904  *
905  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
906  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
907  * reclaimers operating on the same zone and priority.
908  */
909 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
910                                    struct mem_cgroup *prev,
911                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
912 {
913         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
914         int id = 0;
915
916         if (mem_cgroup_disabled())
917                 return NULL;
918
919         if (!root)
920                 root = root_mem_cgroup;
921
922         if (prev && !reclaim)
923                 id = css_id(&prev->css);
924
925         if (prev && prev != root)
926                 css_put(&prev->css);
927
928         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
929                 if (prev)
930                         return NULL;
931                 return root;
932         }
933
934         while (!memcg) {
935                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
936                 struct cgroup_subsys_state *css;
937
938                 if (reclaim) {
939                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
940                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
941                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
942
943                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
944                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
945                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
946                                 return NULL;
947                         id = iter->position;
948                 }
949
950                 rcu_read_lock();
951                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, id + 1, &root->css, &id);
952                 if (css) {
953                         if (css == &root->css || css_tryget(css))
954                                 memcg = container_of(css,
955                                                      struct mem_cgroup, css);
956                 } else
957                         id = 0;
958                 rcu_read_unlock();
959
960                 if (reclaim) {
961                         iter->position = id;
962                         if (!css)
963                                 iter->generation++;
964                         else if (!prev && memcg)
965                                 reclaim->generation = iter->generation;
966                 }
967
968                 if (prev && !css)
969                         return NULL;
970         }
971         return memcg;
972 }
973
974 /**
975  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
976  * @root: hierarchy root
977  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
978  */
979 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
980                            struct mem_cgroup *prev)
981 {
982         if (!root)
983                 root = root_mem_cgroup;
984         if (prev && prev != root)
985                 css_put(&prev->css);
986 }
987
988 /*
989  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
990  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
991  * be used for reference counting.
992  */
993 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
994         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
995              iter != NULL;                              \
996              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
997
998 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
999         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1000              iter != NULL;                              \
1001              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1002
1003 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
1004 {
1005         return (memcg == root_mem_cgroup);
1006 }
1007
1008 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1009 {
1010         struct mem_cgroup *memcg;
1011
1012         if (!mm)
1013                 return;
1014
1015         rcu_read_lock();
1016         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1017         if (unlikely(!memcg))
1018                 goto out;
1019
1020         switch (idx) {
1021         case PGFAULT:
1022                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1023                 break;
1024         case PGMAJFAULT:
1025                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1026                 break;
1027         default:
1028                 BUG();
1029         }
1030 out:
1031         rcu_read_unlock();
1032 }
1033 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
1034
1035 /**
1036  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1037  * @zone: zone of the wanted lruvec
1038  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1039  *
1040  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1041  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1042  * is disabled.
1043  */
1044 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1045                                       struct mem_cgroup *memcg)
1046 {
1047         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1048
1049         if (mem_cgroup_disabled())
1050                 return &zone->lruvec;
1051
1052         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1053         return &mz->lruvec;
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1058  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1059  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1060  *
1061  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1062  * 1. charge
1063  * 2. moving account
1064  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1065  * It is added to LRU before charge.
1066  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1067  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1068  */
1069
1070 /**
1071  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1072  * @page: the page
1073  * @zone: zone of the page
1074  */
1075 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1076 {
1077         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1078         struct mem_cgroup *memcg;
1079         struct page_cgroup *pc;
1080
1081         if (mem_cgroup_disabled())
1082                 return &zone->lruvec;
1083
1084         pc = lookup_page_cgroup(page);
1085         memcg = pc->mem_cgroup;
1086
1087         /*
1088          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1089          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1090          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1091          *
1092          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1093          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1094          * of pc->mem_cgroup safe.
1095          */
1096         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1097                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1098
1099         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1100         return &mz->lruvec;
1101 }
1102
1103 /**
1104  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1105  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1106  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1107  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1108  *
1109  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1110  * lru list.
1111  */
1112 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1113                                 int nr_pages)
1114 {
1115         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1116         unsigned long *lru_size;
1117
1118         if (mem_cgroup_disabled())
1119                 return;
1120
1121         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1122         lru_size = mz->lru_size + lru;
1123         *lru_size += nr_pages;
1124         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1125 }
1126
1127 /*
1128  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1129  * hierarchy subtree
1130  */
1131 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1132                                   struct mem_cgroup *memcg)
1133 {
1134         if (root_memcg == memcg)
1135                 return true;
1136         if (!root_memcg->use_hierarchy)
1137                 return false;
1138         return css_is_ancestor(&memcg->css, &root_memcg->css);
1139 }
1140
1141 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1142                                        struct mem_cgroup *memcg)
1143 {
1144         bool ret;
1145
1146         rcu_read_lock();
1147         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1148         rcu_read_unlock();
1149         return ret;
1150 }
1151
1152 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *memcg)
1153 {
1154         int ret;
1155         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1156         struct task_struct *p;
1157
1158         p = find_lock_task_mm(task);
1159         if (p) {
1160                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1161                 task_unlock(p);
1162         } else {
1163                 /*
1164                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1165                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1166                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1167                  */
1168                 task_lock(task);
1169                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1170                 if (curr)
1171                         css_get(&curr->css);
1172                 task_unlock(task);
1173         }
1174         if (!curr)
1175                 return 0;
1176         /*
1177          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1178          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1179          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1180          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1181          */
1182         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1183         css_put(&curr->css);
1184         return ret;
1185 }
1186
1187 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1188 {
1189         unsigned long inactive_ratio;
1190         unsigned long inactive;
1191         unsigned long active;
1192         unsigned long gb;
1193
1194         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1195         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1196
1197         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1198         if (gb)
1199                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1200         else
1201                 inactive_ratio = 1;
1202
1203         return inactive * inactive_ratio < active;
1204 }
1205
1206 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct lruvec *lruvec)
1207 {
1208         unsigned long active;
1209         unsigned long inactive;
1210
1211         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_FILE);
1212         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_FILE);
1213
1214         return (active > inactive);
1215 }
1216
1217 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1218         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1219
1220 /**
1221  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1222  * @mem: the memory cgroup
1223  *
1224  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1225  * pages.
1226  */
1227 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1228 {
1229         unsigned long long margin;
1230
1231         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1232         if (do_swap_account)
1233                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1234         return margin >> PAGE_SHIFT;
1235 }
1236
1237 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1238 {
1239         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1240
1241         /* root ? */
1242         if (cgrp->parent == NULL)
1243                 return vm_swappiness;
1244
1245         return memcg->swappiness;
1246 }
1247
1248 /*
1249  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1250  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1251  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1252  * rcu_read_lock(), like this:
1253  *
1254  *         CPU-A                                    CPU-B
1255  *                                              rcu_read_lock()
1256  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1257  *                                                   take heavy locks.
1258  *         synchronize_rcu()                    update something.
1259  *                                              rcu_read_unlock()
1260  *         start move here.
1261  */
1262
1263 /* for quick checking without looking up memcg */
1264 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1265
1266 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1267 {
1268         atomic_inc(&memcg_moving);
1269         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1270         synchronize_rcu();
1271 }
1272
1273 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1274 {
1275         /*
1276          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1277          * We check NULL in callee rather than caller.
1278          */
1279         if (memcg) {
1280                 atomic_dec(&memcg_moving);
1281                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1282         }
1283 }
1284
1285 /*
1286  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1287  *
1288  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1289  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1290  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1291  *
1292  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1293  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1294  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1295  */
1296
1297 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1298 {
1299         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1300         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1301 }
1302
1303 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1304 {
1305         struct mem_cgroup *from;
1306         struct mem_cgroup *to;
1307         bool ret = false;
1308         /*
1309          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1310          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1311          */
1312         spin_lock(&mc.lock);
1313         from = mc.from;
1314         to = mc.to;
1315         if (!from)
1316                 goto unlock;
1317
1318         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1319                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1320 unlock:
1321         spin_unlock(&mc.lock);
1322         return ret;
1323 }
1324
1325 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1326 {
1327         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1328                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1329                         DEFINE_WAIT(wait);
1330                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1331                         /* moving charge context might have finished. */
1332                         if (mc.moving_task)
1333                                 schedule();
1334                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1335                         return true;
1336                 }
1337         }
1338         return false;
1339 }
1340
1341 /*
1342  * Take this lock when
1343  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1344  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1345  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1346  */
1347 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1348                                   unsigned long *flags)
1349 {
1350         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1351 }
1352
1353 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1354                                 unsigned long *flags)
1355 {
1356         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1357 }
1358
1359 /**
1360  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1361  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1362  * @p: Task that is going to be killed
1363  *
1364  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1365  * enabled
1366  */
1367 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1368 {
1369         struct cgroup *task_cgrp;
1370         struct cgroup *mem_cgrp;
1371         /*
1372          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1373          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1374          * If this assumption is broken, revisit this code.
1375          */
1376         static char memcg_name[PATH_MAX];
1377         int ret;
1378
1379         if (!memcg || !p)
1380                 return;
1381
1382         rcu_read_lock();
1383
1384         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1385         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1386
1387         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1388         if (ret < 0) {
1389                 /*
1390                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1391                  * But we'll still print out the usage information
1392                  */
1393                 rcu_read_unlock();
1394                 goto done;
1395         }
1396         rcu_read_unlock();
1397
1398         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1399
1400         rcu_read_lock();
1401         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1402         if (ret < 0) {
1403                 rcu_read_unlock();
1404                 goto done;
1405         }
1406         rcu_read_unlock();
1407
1408         /*
1409          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1410          */
1411         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1412 done:
1413
1414         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1415                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1416                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1417                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1418         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1419                 "failcnt %llu\n",
1420                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1421                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1422                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1423 }
1424
1425 /*
1426  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1427  * 1(self count) if no children.
1428  */
1429 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1430 {
1431         int num = 0;
1432         struct mem_cgroup *iter;
1433
1434         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1435                 num++;
1436         return num;
1437 }
1438
1439 /*
1440  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1441  */
1442 u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1443 {
1444         u64 limit;
1445         u64 memsw;
1446
1447         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1448         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1449
1450         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1451         /*
1452          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1453          * to this memcg, return that limit.
1454          */
1455         return min(limit, memsw);
1456 }
1457
1458 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1459                                         gfp_t gfp_mask,
1460                                         unsigned long flags)
1461 {
1462         unsigned long total = 0;
1463         bool noswap = false;
1464         int loop;
1465
1466         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1467                 noswap = true;
1468         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1469                 noswap = true;
1470
1471         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1472                 if (loop)
1473                         drain_all_stock_async(memcg);
1474                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1475                 /*
1476                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1477                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1478                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1479                  */
1480                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1481                         break;
1482                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1483                         break;
1484                 /*
1485                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1486                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1487                  */
1488                 if (loop && !total)
1489                         break;
1490         }
1491         return total;
1492 }
1493
1494 /**
1495  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1496  * @mem: the target memcg
1497  * @nid: the node ID to be checked.
1498  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1499  *
1500  * This function returns whether the specified memcg contains any
1501  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1502  * pages in the node.
1503  */
1504 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1505                 int nid, bool noswap)
1506 {
1507         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1508                 return true;
1509         if (noswap || !total_swap_pages)
1510                 return false;
1511         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1512                 return true;
1513         return false;
1514
1515 }
1516 #if MAX_NUMNODES > 1
1517
1518 /*
1519  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1520  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1521  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1522  *
1523  */
1524 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1525 {
1526         int nid;
1527         /*
1528          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1529          * pagein/pageout changes since the last update.
1530          */
1531         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1532                 return;
1533         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1534                 return;
1535
1536         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1537         memcg->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1538
1539         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1540
1541                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1542                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1543         }
1544
1545         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1546         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1551  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1552  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1553  *
1554  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1555  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1556  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1557  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1558  *
1559  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1560  */
1561 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1562 {
1563         int node;
1564
1565         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1566         node = memcg->last_scanned_node;
1567
1568         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1569         if (node == MAX_NUMNODES)
1570                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1571         /*
1572          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1573          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1574          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1575          * we use curret node.
1576          */
1577         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1578                 node = numa_node_id();
1579
1580         memcg->last_scanned_node = node;
1581         return node;
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1586  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1587  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1588  * enough new information. We need to do double check.
1589  */
1590 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1591 {
1592         int nid;
1593
1594         /*
1595          * quick check...making use of scan_node.
1596          * We can skip unused nodes.
1597          */
1598         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1599                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1600                      nid < MAX_NUMNODES;
1601                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1602
1603                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1604                                 return true;
1605                 }
1606         }
1607         /*
1608          * Check rest of nodes.
1609          */
1610         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1611                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1612                         continue;
1613                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1614                         return true;
1615         }
1616         return false;
1617 }
1618
1619 #else
1620 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1621 {
1622         return 0;
1623 }
1624
1625 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1626 {
1627         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1628 }
1629 #endif
1630
1631 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1632                                    struct zone *zone,
1633                                    gfp_t gfp_mask,
1634                                    unsigned long *total_scanned)
1635 {
1636         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1637         int total = 0;
1638         int loop = 0;
1639         unsigned long excess;
1640         unsigned long nr_scanned;
1641         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1642                 .zone = zone,
1643                 .priority = 0,
1644         };
1645
1646         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
1647
1648         while (1) {
1649                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1650                 if (!victim) {
1651                         loop++;
1652                         if (loop >= 2) {
1653                                 /*
1654                                  * If we have not been able to reclaim
1655                                  * anything, it might because there are
1656                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1657                                  */
1658                                 if (!total)
1659                                         break;
1660                                 /*
1661                                  * We want to do more targeted reclaim.
1662                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1663                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1664                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1665                                  */
1666                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1667                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1668                                         break;
1669                         }
1670                         continue;
1671                 }
1672                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
1673                         continue;
1674                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1675                                                      zone, &nr_scanned);
1676                 *total_scanned += nr_scanned;
1677                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
1678                         break;
1679         }
1680         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1681         return total;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1686  * If someone is running, return false.
1687  * Has to be called with memcg_oom_lock
1688  */
1689 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *memcg)
1690 {
1691         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1692
1693         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1694                 if (iter->oom_lock) {
1695                         /*
1696                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1697                          * so we cannot give a lock.
1698                          */
1699                         failed = iter;
1700                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1701                         break;
1702                 } else
1703                         iter->oom_lock = true;
1704         }
1705
1706         if (!failed)
1707                 return true;
1708
1709         /*
1710          * OK, we failed to lock the whole subtree so we have to clean up
1711          * what we set up to the failing subtree
1712          */
1713         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1714                 if (iter == failed) {
1715                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1716                         break;
1717                 }
1718                 iter->oom_lock = false;
1719         }
1720         return false;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Has to be called with memcg_oom_lock
1725  */
1726 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1727 {
1728         struct mem_cgroup *iter;
1729
1730         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1731                 iter->oom_lock = false;
1732         return 0;
1733 }
1734
1735 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1736 {
1737         struct mem_cgroup *iter;
1738
1739         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1740                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1741 }
1742
1743 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1744 {
1745         struct mem_cgroup *iter;
1746
1747         /*
1748          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1749          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1750          * atomic_add_unless() here.
1751          */
1752         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1753                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1754 }
1755
1756 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1757 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1758
1759 struct oom_wait_info {
1760         struct mem_cgroup *memcg;
1761         wait_queue_t    wait;
1762 };
1763
1764 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1765         unsigned mode, int sync, void *arg)
1766 {
1767         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1768         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1769         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1770
1771         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1772         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1773
1774         /*
1775          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
1776          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1777          */
1778         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
1779                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
1780                 return 0;
1781         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1782 }
1783
1784 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1785 {
1786         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1787         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1788 }
1789
1790 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1791 {
1792         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1793                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1794 }
1795
1796 /*
1797  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1798  */
1799 static bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask,
1800                                   int order)
1801 {
1802         struct oom_wait_info owait;
1803         bool locked, need_to_kill;
1804
1805         owait.memcg = memcg;
1806         owait.wait.flags = 0;
1807         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1808         owait.wait.private = current;
1809         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1810         need_to_kill = true;
1811         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1812
1813         /* At first, try to OOM lock hierarchy under memcg.*/
1814         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1815         locked = mem_cgroup_oom_lock(memcg);
1816         /*
1817          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1818          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1819          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1820          */
1821         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1822         if (!locked || memcg->oom_kill_disable)
1823                 need_to_kill = false;
1824         if (locked)
1825                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1826         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1827
1828         if (need_to_kill) {
1829                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1830                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order);
1831         } else {
1832                 schedule();
1833                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1834         }
1835         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1836         if (locked)
1837                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1838         memcg_wakeup_oom(memcg);
1839         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1840
1841         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1842
1843         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1844                 return false;
1845         /* Give chance to dying process */
1846         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1847         return true;
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1852  * generalized to update other statistics as well.
1853  *
1854  * Notes: Race condition
1855  *
1856  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1857  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1858  * to do so _always_.
1859  *
1860  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1861  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1862  * are no race with "charge".
1863  *
1864  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1865  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1866  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1867  * by flags.
1868  *
1869  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1870  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
1871  * If there is, we take a lock.
1872  */
1873
1874 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
1875                                 bool *locked, unsigned long *flags)
1876 {
1877         struct mem_cgroup *memcg;
1878         struct page_cgroup *pc;
1879
1880         pc = lookup_page_cgroup(page);
1881 again:
1882         memcg = pc->mem_cgroup;
1883         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
1884                 return;
1885         /*
1886          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
1887          * need to take move_lock_page_cgroup(). Because we already hold
1888          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
1889          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
1890          */
1891         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
1892                 return;
1893
1894         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
1895         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
1896                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
1897                 goto again;
1898         }
1899         *locked = true;
1900 }
1901
1902 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
1903 {
1904         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1905
1906         /*
1907          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
1908          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
1909          * should take move_lock_page_cgroup().
1910          */
1911         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
1912 }
1913
1914 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1915                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1916 {
1917         struct mem_cgroup *memcg;
1918         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1919         unsigned long uninitialized_var(flags);
1920
1921         if (mem_cgroup_disabled())
1922                 return;
1923
1924         memcg = pc->mem_cgroup;
1925         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
1926                 return;
1927
1928         switch (idx) {
1929         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
1930                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
1931                 break;
1932         default:
1933                 BUG();
1934         }
1935
1936         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
1937 }
1938
1939 /*
1940  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1941  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1942  */
1943 #define CHARGE_BATCH    32U
1944 struct memcg_stock_pcp {
1945         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1946         unsigned int nr_pages;
1947         struct work_struct work;
1948         unsigned long flags;
1949 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1950 };
1951 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1952 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1953
1954 /*
1955  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
1956  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
1957  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
1958  * refilled.
1959  */
1960 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg)
1961 {
1962         struct memcg_stock_pcp *stock;
1963         bool ret = true;
1964
1965         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1966         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages)
1967                 stock->nr_pages--;
1968         else /* need to call res_counter_charge */
1969                 ret = false;
1970         put_cpu_var(memcg_stock);
1971         return ret;
1972 }
1973
1974 /*
1975  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
1976  */
1977 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1978 {
1979         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1980
1981         if (stock->nr_pages) {
1982                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
1983
1984                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
1985                 if (do_swap_account)
1986                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
1987                 stock->nr_pages = 0;
1988         }
1989         stock->cached = NULL;
1990 }
1991
1992 /*
1993  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1994  * a thread which is pinned to local cpu.
1995  */
1996 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1997 {
1998         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
1999         drain_stock(stock);
2000         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2001 }
2002
2003 /*
2004  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2005  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2006  */
2007 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2008 {
2009         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2010
2011         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2012                 drain_stock(stock);
2013                 stock->cached = memcg;
2014         }
2015         stock->nr_pages += nr_pages;
2016         put_cpu_var(memcg_stock);
2017 }
2018
2019 /*
2020  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2021  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2022  * until the work is done.
2023  */
2024 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2025 {
2026         int cpu, curcpu;
2027
2028         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2029         get_online_cpus();
2030         curcpu = get_cpu();
2031         for_each_online_cpu(cpu) {
2032                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2033                 struct mem_cgroup *memcg;
2034
2035                 memcg = stock->cached;
2036                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2037                         continue;
2038                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2039                         continue;
2040                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2041                         if (cpu == curcpu)
2042                                 drain_local_stock(&stock->work);
2043                         else
2044                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2045                 }
2046         }
2047         put_cpu();
2048
2049         if (!sync)
2050                 goto out;
2051
2052         for_each_online_cpu(cpu) {
2053                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2054                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2055                         flush_work(&stock->work);
2056         }
2057 out:
2058         put_online_cpus();
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2063  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2064  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2065  * it.
2066  */
2067 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2068 {
2069         /*
2070          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2071          */
2072         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2073                 return;
2074         drain_all_stock(root_memcg, false);
2075         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2076 }
2077
2078 /* This is a synchronous drain interface. */
2079 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2080 {
2081         /* called when force_empty is called */
2082         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2083         drain_all_stock(root_memcg, true);
2084         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2085 }
2086
2087 /*
2088  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2089  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2090  */
2091 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2092 {
2093         int i;
2094
2095         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2096         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2097                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2098
2099                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2100                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2101         }
2102         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2103                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2104
2105                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2106                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2107         }
2108         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2109 }
2110
2111 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2112                                         unsigned long action,
2113                                         void *hcpu)
2114 {
2115         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2116         struct memcg_stock_pcp *stock;
2117         struct mem_cgroup *iter;
2118
2119         if (action == CPU_ONLINE)
2120                 return NOTIFY_OK;
2121
2122         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2123                 return NOTIFY_OK;
2124
2125         for_each_mem_cgroup(iter)
2126                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2127
2128         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2129         drain_stock(stock);
2130         return NOTIFY_OK;
2131 }
2132
2133
2134 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2135 enum {
2136         CHARGE_OK,              /* success */
2137         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2138         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2139         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2140         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2141 };
2142
2143 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2144                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2145 {
2146         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2147         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2148         struct res_counter *fail_res;
2149         unsigned long flags = 0;
2150         int ret;
2151
2152         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2153
2154         if (likely(!ret)) {
2155                 if (!do_swap_account)
2156                         return CHARGE_OK;
2157                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2158                 if (likely(!ret))
2159                         return CHARGE_OK;
2160
2161                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2162                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2163                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2164         } else
2165                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2166         /*
2167          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2168          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2169          *
2170          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2171          * single page instead.
2172          */
2173         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2174                 return CHARGE_RETRY;
2175
2176         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2177                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2178
2179         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2180         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2181                 return CHARGE_RETRY;
2182         /*
2183          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2184          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2185          * before killing the task.
2186          *
2187          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2188          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2189          * to regular pages anyway in case of failure.
2190          */
2191         if (nr_pages == 1 && ret)
2192                 return CHARGE_RETRY;
2193
2194         /*
2195          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2196          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2197          */
2198         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2199                 return CHARGE_RETRY;
2200
2201         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2202         if (!oom_check)
2203                 return CHARGE_NOMEM;
2204         /* check OOM */
2205         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize)))
2206                 return CHARGE_OOM_DIE;
2207
2208         return CHARGE_RETRY;
2209 }
2210
2211 /*
2212  * __mem_cgroup_try_charge() does
2213  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2214  * 2. update res_counter
2215  * 3. call memory reclaim if necessary.
2216  *
2217  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2218  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2219  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2220  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2221  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2222  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2223  *
2224  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2225  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2226  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2227  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2228  *
2229  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2230  * the oom-killer can be invoked.
2231  */
2232 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2233                                    gfp_t gfp_mask,
2234                                    unsigned int nr_pages,
2235                                    struct mem_cgroup **ptr,
2236                                    bool oom)
2237 {
2238         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2239         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2240         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2241         int ret;
2242
2243         /*
2244          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2245          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2246          * MEMDIE process.
2247          */
2248         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2249                      || fatal_signal_pending(current)))
2250                 goto bypass;
2251
2252         /*
2253          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2254          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2255          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2256          * set, if so charge the init_mm (happens for pagecache usage).
2257          */
2258         if (!*ptr && !mm)
2259                 *ptr = root_mem_cgroup;
2260 again:
2261         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2262                 memcg = *ptr;
2263                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&memcg->css));
2264                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2265                         goto done;
2266                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg))
2267                         goto done;
2268                 css_get(&memcg->css);
2269         } else {
2270                 struct task_struct *p;
2271
2272                 rcu_read_lock();
2273                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2274                 /*
2275                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2276                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2277                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2278                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2279                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2280                  * small race, here.
2281                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2282                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2283                  */
2284                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2285                 if (!memcg)
2286                         memcg = root_mem_cgroup;
2287                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2288                         rcu_read_unlock();
2289                         goto done;
2290                 }
2291                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg)) {
2292                         /*
2293                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2294                          * But considering how consume_stok works, it's not
2295                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2296                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2297                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2298                          * calling consume_stock().
2299                          */
2300                         rcu_read_unlock();
2301                         goto done;
2302                 }
2303                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2304                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2305                         rcu_read_unlock();
2306                         goto again;
2307                 }
2308                 rcu_read_unlock();
2309         }
2310
2311         do {
2312                 bool oom_check;
2313
2314                 /* If killed, bypass charge */
2315                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2316                         css_put(&memcg->css);
2317                         goto bypass;
2318                 }
2319
2320                 oom_check = false;
2321                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2322                         oom_check = true;
2323                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2324                 }
2325
2326                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch, oom_check);
2327                 switch (ret) {
2328                 case CHARGE_OK:
2329                         break;
2330                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2331                         batch = nr_pages;
2332                         css_put(&memcg->css);
2333                         memcg = NULL;
2334                         goto again;
2335                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2336                         css_put(&memcg->css);
2337                         goto nomem;
2338                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2339                         if (!oom) {
2340                                 css_put(&memcg->css);
2341                                 goto nomem;
2342                         }
2343                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2344                         nr_oom_retries--;
2345                         break;
2346                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2347                         css_put(&memcg->css);
2348                         goto bypass;
2349                 }
2350         } while (ret != CHARGE_OK);
2351
2352         if (batch > nr_pages)
2353                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2354         css_put(&memcg->css);
2355 done:
2356         *ptr = memcg;
2357         return 0;
2358 nomem:
2359         *ptr = NULL;
2360         return -ENOMEM;
2361 bypass:
2362         *ptr = root_mem_cgroup;
2363         return -EINTR;
2364 }
2365
2366 /*
2367  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2368  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2369  * gotten by try_charge().
2370  */
2371 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2372                                        unsigned int nr_pages)
2373 {
2374         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2375                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2376
2377                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2378                 if (do_swap_account)
2379                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2380         }
2381 }
2382
2383 /*
2384  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2385  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2386  */
2387 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2388                                         unsigned int nr_pages)
2389 {
2390         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2391
2392         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2393                 return;
2394
2395         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2396         if (do_swap_account)
2397                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2398                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2399 }
2400
2401 /*
2402  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2403  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2404  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2405  * memcg.)
2406  */
2407 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2408 {
2409         struct cgroup_subsys_state *css;
2410
2411         /* ID 0 is unused ID */
2412         if (!id)
2413                 return NULL;
2414         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2415         if (!css)
2416                 return NULL;
2417         return container_of(css, struct mem_cgroup, css);
2418 }
2419
2420 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2421 {
2422         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2423         struct page_cgroup *pc;
2424         unsigned short id;
2425         swp_entry_t ent;
2426
2427         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2428
2429         pc = lookup_page_cgroup(page);
2430         lock_page_cgroup(pc);
2431         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2432                 memcg = pc->mem_cgroup;
2433                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2434                         memcg = NULL;
2435         } else if (PageSwapCache(page)) {
2436                 ent.val = page_private(page);
2437                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2438                 rcu_read_lock();
2439                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2440                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2441                         memcg = NULL;
2442                 rcu_read_unlock();
2443         }
2444         unlock_page_cgroup(pc);
2445         return memcg;
2446 }
2447
2448 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2449                                        struct page *page,
2450                                        unsigned int nr_pages,
2451                                        enum charge_type ctype,
2452                                        bool lrucare)
2453 {
2454         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2455         struct zone *uninitialized_var(zone);
2456         struct lruvec *lruvec;
2457         bool was_on_lru = false;
2458         bool anon;
2459
2460         lock_page_cgroup(pc);
2461         if (unlikely(PageCgroupUsed(pc))) {
2462                 unlock_page_cgroup(pc);
2463                 __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, nr_pages);
2464                 return;
2465         }
2466         /*
2467          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2468          * accessed by any other context at this point.
2469          */
2470
2471         /*
2472          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2473          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2474          */
2475         if (lrucare) {
2476                 zone = page_zone(page);
2477                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2478                 if (PageLRU(page)) {
2479                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2480                         ClearPageLRU(page);
2481                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2482                         was_on_lru = true;
2483                 }
2484         }
2485
2486         pc->mem_cgroup = memcg;
2487         /*
2488          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2489          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2490          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2491          * before USED bit, we need memory barrier here.
2492          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2493          */
2494         smp_wmb();
2495         SetPageCgroupUsed(pc);
2496
2497         if (lrucare) {
2498                 if (was_on_lru) {
2499                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2500                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2501                         SetPageLRU(page);
2502                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2503                 }
2504                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2505         }
2506
2507         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED)
2508                 anon = true;
2509         else
2510                 anon = false;
2511
2512         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, nr_pages);
2513         unlock_page_cgroup(pc);
2514
2515         /*
2516          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2517          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2518          * if they exceeds softlimit.
2519          */
2520         memcg_check_events(memcg, page);
2521 }
2522
2523 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2524
2525 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
2526 /*
2527  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2528  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2529  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2530  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2531  */
2532 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2533 {
2534         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2535         struct page_cgroup *pc;
2536         int i;
2537
2538         if (mem_cgroup_disabled())
2539                 return;
2540         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
2541                 pc = head_pc + i;
2542                 pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2543                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
2544                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2545         }
2546 }
2547 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2548
2549 /**
2550  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2551  * @page: the page
2552  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2553  * @pc: page_cgroup of the page.
2554  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2555  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2556  *
2557  * The caller must confirm following.
2558  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2559  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2560  *
2561  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
2562  * from old cgroup.
2563  */
2564 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2565                                    unsigned int nr_pages,
2566                                    struct page_cgroup *pc,
2567                                    struct mem_cgroup *from,
2568                                    struct mem_cgroup *to)
2569 {
2570         unsigned long flags;
2571         int ret;
2572         bool anon = PageAnon(page);
2573
2574         VM_BUG_ON(from == to);
2575         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2576         /*
2577          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2578          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2579          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2580          * hold it.
2581          */
2582         ret = -EBUSY;
2583         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2584                 goto out;
2585
2586         lock_page_cgroup(pc);
2587
2588         ret = -EINVAL;
2589         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2590                 goto unlock;
2591
2592         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
2593
2594         if (!anon && page_mapped(page)) {
2595                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2596                 preempt_disable();
2597                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2598                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2599                 preempt_enable();
2600         }
2601         mem_cgroup_charge_statistics(from, anon, -nr_pages);
2602
2603         /* caller should have done css_get */
2604         pc->mem_cgroup = to;
2605         mem_cgroup_charge_statistics(to, anon, nr_pages);
2606         /*
2607          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2608          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2609          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2610          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2611          * status here.
2612          */
2613         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
2614         ret = 0;
2615 unlock:
2616         unlock_page_cgroup(pc);
2617         /*
2618          * check events
2619          */
2620         memcg_check_events(to, page);
2621         memcg_check_events(from, page);
2622 out:
2623         return ret;
2624 }
2625
2626 /*
2627  * move charges to its parent.
2628  */
2629
2630 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2631                                   struct page_cgroup *pc,
2632                                   struct mem_cgroup *child,
2633                                   gfp_t gfp_mask)
2634 {
2635         struct mem_cgroup *parent;
2636         unsigned int nr_pages;
2637         unsigned long uninitialized_var(flags);
2638         int ret;
2639
2640         /* Is ROOT ? */
2641         if (mem_cgroup_is_root(child))
2642                 return -EINVAL;
2643
2644         ret = -EBUSY;
2645         if (!get_page_unless_zero(page))
2646                 goto out;
2647         if (isolate_lru_page(page))
2648                 goto put;
2649
2650         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2651
2652         parent = parent_mem_cgroup(child);
2653         /*
2654          * If no parent, move charges to root cgroup.
2655          */
2656         if (!parent)
2657                 parent = root_mem_cgroup;
2658
2659         if (nr_pages > 1)
2660                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2661
2662         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
2663                                 pc, child, parent);
2664         if (!ret)
2665                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
2666
2667         if (nr_pages > 1)
2668                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2669         putback_lru_page(page);
2670 put:
2671         put_page(page);
2672 out:
2673         return ret;
2674 }
2675
2676 /*
2677  * Charge the memory controller for page usage.
2678  * Return
2679  * 0 if the charge was successful
2680  * < 0 if the cgroup is over its limit
2681  */
2682 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2683                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2684 {
2685         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2686         unsigned int nr_pages = 1;
2687         bool oom = true;
2688         int ret;
2689
2690         if (PageTransHuge(page)) {
2691                 nr_pages <<= compound_order(page);
2692                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2693                 /*
2694                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2695                  * fault handler will fall back to regular pages.
2696                  */
2697                 oom = false;
2698         }
2699
2700         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
2701         if (ret == -ENOMEM)
2702                 return ret;
2703         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
2704         return 0;
2705 }
2706
2707 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2708                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2709 {
2710         if (mem_cgroup_disabled())
2711                 return 0;
2712         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2713         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
2714         VM_BUG_ON(!mm);
2715         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2716                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2717 }
2718
2719 static void
2720 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2721                                         enum charge_type ctype);
2722
2723 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2724                                 gfp_t gfp_mask)
2725 {
2726         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2727         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
2728         int ret;
2729
2730         if (mem_cgroup_disabled())
2731                 return 0;
2732         if (PageCompound(page))
2733                 return 0;
2734
2735         if (unlikely(!mm))
2736                 mm = &init_mm;
2737         if (!page_is_file_cache(page))
2738                 type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
2739
2740         if (!PageSwapCache(page))
2741                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
2742         else { /* page is swapcache/shmem */
2743                 ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &memcg);
2744                 if (!ret)
2745                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
2746         }
2747         return ret;
2748 }
2749
2750 /*
2751  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2752  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2753  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2754  * "commit()" or removed by "cancel()"
2755  */
2756 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2757                                  struct page *page,
2758                                  gfp_t mask, struct mem_cgroup **memcgp)
2759 {
2760         struct mem_cgroup *memcg;
2761         int ret;
2762
2763         *memcgp = NULL;
2764
2765         if (mem_cgroup_disabled())
2766                 return 0;
2767
2768         if (!do_swap_account)
2769                 goto charge_cur_mm;
2770         /*
2771          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already updated
2772          * the pte, and even removed page from swap cache: in those cases
2773          * do_swap_page()'s pte_same() test will fail; but there's also a
2774          * KSM case which does need to charge the page.
2775          */
2776         if (!PageSwapCache(page))
2777                 goto charge_cur_mm;
2778         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2779         if (!memcg)
2780                 goto charge_cur_mm;
2781         *memcgp = memcg;
2782         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
2783         css_put(&memcg->css);
2784         if (ret == -EINTR)
2785                 ret = 0;
2786         return ret;
2787 charge_cur_mm:
2788         if (unlikely(!mm))
2789                 mm = &init_mm;
2790         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
2791         if (ret == -EINTR)
2792                 ret = 0;
2793         return ret;
2794 }
2795
2796 static void
2797 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2798                                         enum charge_type ctype)
2799 {
2800         if (mem_cgroup_disabled())
2801                 return;
2802         if (!memcg)
2803                 return;
2804         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
2805
2806         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
2807         /*
2808          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2809          * counted both as mem and swap....double count.
2810          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2811          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2812          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2813          */
2814         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2815                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2816                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
2817         }
2818         /*
2819          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2820          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2821          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2822          */
2823         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
2824 }
2825
2826 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
2827                                      struct mem_cgroup *memcg)
2828 {
2829         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
2830                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2831 }
2832
2833 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
2834 {
2835         if (mem_cgroup_disabled())
2836                 return;
2837         if (!memcg)
2838                 return;
2839         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
2840 }
2841
2842 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
2843                                    unsigned int nr_pages,
2844                                    const enum charge_type ctype)
2845 {
2846         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2847         bool uncharge_memsw = true;
2848
2849         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2850         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2851                 uncharge_memsw = false;
2852
2853         batch = &current->memcg_batch;
2854         /*
2855          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2856          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2857          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2858          */
2859         if (!batch->memcg)
2860                 batch->memcg = memcg;
2861         /*
2862          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2863          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2864          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2865          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2866          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2867          */
2868
2869         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2870                 goto direct_uncharge;
2871
2872         if (nr_pages > 1)
2873                 goto direct_uncharge;
2874
2875         /*
2876          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2877          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2878          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2879          */
2880         if (batch->memcg != memcg)
2881                 goto direct_uncharge;
2882         /* remember freed charge and uncharge it later */
2883         batch->nr_pages++;
2884         if (uncharge_memsw)
2885                 batch->memsw_nr_pages++;
2886         return;
2887 direct_uncharge:
2888         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2889         if (uncharge_memsw)
2890                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2891         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
2892                 memcg_oom_recover(memcg);
2893 }
2894
2895 /*
2896  * uncharge if !page_mapped(page)
2897  */
2898 static struct mem_cgroup *
2899 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype)
2900 {
2901         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2902         unsigned int nr_pages = 1;
2903         struct page_cgroup *pc;
2904         bool anon;
2905
2906         if (mem_cgroup_disabled())
2907                 return NULL;
2908
2909         if (PageSwapCache(page))
2910                 return NULL;
2911
2912         if (PageTransHuge(page)) {
2913                 nr_pages <<= compound_order(page);
2914                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2915         }
2916         /*
2917          * Check if our page_cgroup is valid
2918          */
2919         pc = lookup_page_cgroup(page);
2920         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
2921                 return NULL;
2922
2923         lock_page_cgroup(pc);
2924
2925         memcg = pc->mem_cgroup;
2926
2927         if (!PageCgroupUsed(pc))
2928                 goto unlock_out;
2929
2930         anon = PageAnon(page);
2931
2932         switch (ctype) {
2933         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2934                 /*
2935                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
2936                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
2937                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
2938                  */
2939                 anon = true;
2940                 /* fallthrough */
2941         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
2942                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
2943                 if (page_mapped(page) || PageCgroupMigration(pc))
2944                         goto unlock_out;
2945                 break;
2946         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
2947                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
2948                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
2949                                 goto unlock_out;
2950                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
2951                                 goto unlock_out;
2952                 break;
2953         default:
2954                 break;
2955         }
2956
2957         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, -nr_pages);
2958
2959         ClearPageCgroupUsed(pc);
2960         /*
2961          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
2962          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
2963          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
2964          * special functions.
2965          */
2966
2967         unlock_page_cgroup(pc);
2968         /*
2969          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
2970          * will never be freed.
2971          */
2972         memcg_check_events(memcg, page);
2973         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
2974                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
2975                 mem_cgroup_get(memcg);
2976         }
2977         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
2978                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
2979
2980         return memcg;
2981
2982 unlock_out:
2983         unlock_page_cgroup(pc);
2984         return NULL;
2985 }
2986
2987 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
2988 {
2989         /* early check. */
2990         if (page_mapped(page))
2991                 return;
2992         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
2993         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2994 }
2995
2996 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
2997 {
2998         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2999         VM_BUG_ON(page->mapping);
3000         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
3001 }
3002
3003 /*
3004  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3005  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3006  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3007  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3008  * This may be called prural(2) times in a context,
3009  */
3010
3011 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3012 {
3013         current->memcg_batch.do_batch++;
3014         /* We can do nest. */
3015         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3016                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3017                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3018                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3019         }
3020 }
3021
3022 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3023 {
3024         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3025
3026         if (!batch->do_batch)
3027                 return;
3028
3029         batch->do_batch--;
3030         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3031                 return;
3032
3033         if (!batch->memcg)
3034                 return;
3035         /*
3036          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3037          * bacause we hide charges behind us.
3038          */
3039         if (batch->nr_pages)
3040                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3041                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3042         if (batch->memsw_nr_pages)
3043                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3044                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3045         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3046         /* forget this pointer (for sanity check) */
3047         batch->memcg = NULL;
3048 }
3049
3050 #ifdef CONFIG_SWAP
3051 /*
3052  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3053  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3054  */
3055 void
3056 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3057 {
3058         struct mem_cgroup *memcg;
3059         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3060
3061         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3062                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3063
3064         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype);
3065
3066         /*
3067          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3068          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3069          */
3070         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3071                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3072 }
3073 #endif
3074
3075 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
3076 /*
3077  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3078  * uncharge "memsw" account.
3079  */
3080 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3081 {
3082         struct mem_cgroup *memcg;
3083         unsigned short id;
3084
3085         if (!do_swap_account)
3086                 return;
3087
3088         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3089         rcu_read_lock();
3090         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3091         if (memcg) {
3092                 /*
3093                  * We uncharge this because swap is freed.
3094                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3095                  */
3096                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3097                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3098                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3099                 mem_cgroup_put(memcg);
3100         }
3101         rcu_read_unlock();
3102 }
3103
3104 /**
3105  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3106  * @entry: swap entry to be moved
3107  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3108  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3109  *
3110  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3111  * as the mem_cgroup's id of @from.
3112  *
3113  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3114  *
3115  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3116  * both res and memsw, and called css_get().
3117  */
3118 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3119                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3120 {
3121         unsigned short old_id, new_id;
3122
3123         old_id = css_id(&from->css);
3124         new_id = css_id(&to->css);
3125
3126         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3127                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3128                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3129                 /*
3130                  * This function is only called from task migration context now.
3131                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3132                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3133                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3134                  * because if the process that has been moved to @to does
3135                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3136                  */
3137                 mem_cgroup_get(to);
3138                 return 0;
3139         }
3140         return -EINVAL;
3141 }
3142 #else
3143 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3144                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3145 {
3146         return -EINVAL;
3147 }
3148 #endif
3149
3150 /*
3151  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3152  * page belongs to.
3153  */
3154 int mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page,
3155         struct page *newpage, struct mem_cgroup **memcgp, gfp_t gfp_mask)
3156 {
3157         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3158         struct page_cgroup *pc;
3159         enum charge_type ctype;
3160         int ret = 0;
3161
3162         *memcgp = NULL;
3163
3164         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3165         if (mem_cgroup_disabled())
3166                 return 0;
3167
3168         pc = lookup_page_cgroup(page);
3169         lock_page_cgroup(pc);
3170         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3171                 memcg = pc->mem_cgroup;
3172                 css_get(&memcg->css);
3173                 /*
3174                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3175                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3176                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3177                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3178                  * until end_migration() is called
3179                  *
3180                  * Corner Case Thinking
3181                  * A)
3182                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3183                  * while migration was ongoing.
3184                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3185                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3186                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3187                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3188                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3189                  *
3190                  * B)
3191                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3192                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3193                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3194                  * without charging it again.
3195                  *
3196                  * C)
3197                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3198                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3199                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3200                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3201                  */
3202                 if (PageAnon(page))
3203                         SetPageCgroupMigration(pc);
3204         }
3205         unlock_page_cgroup(pc);
3206         /*
3207          * If the page is not charged at this point,
3208          * we return here.
3209          */
3210         if (!memcg)
3211                 return 0;
3212
3213         *memcgp = memcg;
3214         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, 1, memcgp, false);
3215         css_put(&memcg->css);/* drop extra refcnt */
3216         if (ret) {
3217                 if (PageAnon(page)) {
3218                         lock_page_cgroup(pc);
3219                         ClearPageCgroupMigration(pc);
3220                         unlock_page_cgroup(pc);
3221                         /*
3222                          * The old page may be fully unmapped while we kept it.
3223                          */
3224                         mem_cgroup_uncharge_page(page);
3225                 }
3226                 /* we'll need to revisit this error code (we have -EINTR) */
3227                 return -ENOMEM;
3228         }
3229         /*
3230          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3231          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3232          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3233          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3234          */
3235         if (PageAnon(page))
3236                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED;
3237         else if (page_is_file_cache(page))
3238                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3239         else
3240                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3241         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, ctype, false);
3242         return ret;
3243 }
3244
3245 /* remove redundant charge if migration failed*/
3246 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
3247         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3248 {
3249         struct page *used, *unused;
3250         struct page_cgroup *pc;
3251         bool anon;
3252
3253         if (!memcg)
3254                 return;
3255         /* blocks rmdir() */
3256         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
3257         if (!migration_ok) {
3258                 used = oldpage;
3259                 unused = newpage;
3260         } else {
3261                 used = newpage;
3262                 unused = oldpage;
3263         }
3264         /*
3265          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3266          * of the page goes down to zero, temporarly.
3267          * Clear the flag and check the page should be charged.
3268          */
3269         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3270         lock_page_cgroup(pc);
3271         ClearPageCgroupMigration(pc);
3272         unlock_page_cgroup(pc);
3273         anon = PageAnon(used);
3274         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
3275                 anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED
3276                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
3277
3278         /*
3279          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3280          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3281          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3282          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3283          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3284          * check. (see prepare_charge() also)
3285          */
3286         if (anon)
3287                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3288         /*
3289          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3290          * tasks.
3291          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3292          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3293          */
3294         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
3295 }
3296
3297 /*
3298  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
3299  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
3300  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
3301  */
3302 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
3303                                   struct page *newpage)
3304 {
3305         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3306         struct page_cgroup *pc;
3307         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3308
3309         if (mem_cgroup_disabled())
3310                 return;
3311
3312         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3313         /* fix accounting on old pages */
3314         lock_page_cgroup(pc);
3315         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3316                 memcg = pc->mem_cgroup;
3317                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, false, -1);
3318                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3319         }
3320         unlock_page_cgroup(pc);
3321
3322         /*
3323          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
3324          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
3325          */
3326         if (!memcg)
3327                 return;
3328
3329         if (PageSwapBacked(oldpage))
3330                 type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3331
3332         /*
3333          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
3334          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
3335          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
3336          */
3337         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
3338 }
3339
3340 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3341 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3342 {
3343         struct page_cgroup *pc;
3344
3345         pc = lookup_page_cgroup(page);
3346         /*
3347          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3348          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3349          * or when mem_cgroup_disabled().
3350          */
3351         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3352                 return pc;
3353         return NULL;
3354 }
3355
3356 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3357 {
3358         if (mem_cgroup_disabled())
3359                 return false;
3360
3361         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3362 }
3363
3364 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3365 {
3366         struct page_cgroup *pc;
3367
3368         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3369         if (pc) {
3370                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3371                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3372         }
3373 }
3374 #endif
3375
3376 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3377
3378 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3379                                 unsigned long long val)
3380 {
3381         int retry_count;
3382         u64 memswlimit, memlimit;
3383         int ret = 0;
3384         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3385         u64 curusage, oldusage;
3386         int enlarge;
3387
3388         /*
3389          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3390          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3391          * of # of children which we should visit in this loop.
3392          */
3393         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3394
3395         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3396
3397         enlarge = 0;
3398         while (retry_count) {
3399                 if (signal_pending(current)) {
3400                         ret = -EINTR;
3401                         break;
3402                 }
3403                 /*
3404                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3405                  * open coded manner. You see what this really does.
3406                  * We have to guarantee memcg->res.limit < memcg->memsw.limit.
3407                  */
3408                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3409                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3410                 if (memswlimit < val) {
3411                         ret = -EINVAL;
3412                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3413                         break;
3414                 }
3415
3416                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3417                 if (memlimit < val)
3418                         enlarge = 1;
3419
3420                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3421                 if (!ret) {
3422                         if (memswlimit == val)
3423                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3424                         else
3425                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3426                 }
3427                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3428
3429                 if (!ret)
3430                         break;
3431
3432                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3433                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3434                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3435                 /* Usage is reduced ? */
3436                 if (curusage >= oldusage)
3437                         retry_count--;
3438                 else
3439                         oldusage = curusage;
3440         }
3441         if (!ret && enlarge)
3442                 memcg_oom_recover(memcg);
3443
3444         return ret;
3445 }
3446
3447 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3448                                         unsigned long long val)
3449 {
3450         int retry_count;
3451         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3452         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3453         int ret = -EBUSY;
3454         int enlarge = 0;
3455
3456         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3457         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3458         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3459         while (retry_count) {
3460                 if (signal_pending(current)) {
3461                         ret = -EINTR;
3462                         break;
3463                 }
3464                 /*
3465                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3466                  * open coded manner. You see what this really does.
3467                  * We have to guarantee memcg->res.limit < memcg->memsw.limit.
3468                  */
3469                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3470                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3471                 if (memlimit > val) {
3472                         ret = -EINVAL;
3473                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3474                         break;
3475                 }
3476                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3477                 if (memswlimit < val)
3478                         enlarge = 1;
3479                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3480                 if (!ret) {
3481                         if (memlimit == val)
3482                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3483                         else
3484                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3485                 }
3486                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3487
3488                 if (!ret)
3489                         break;
3490
3491                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3492                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3493                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3494                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3495                 /* Usage is reduced ? */
3496                 if (curusage >= oldusage)
3497                         retry_count--;
3498                 else
3499                         oldusage = curusage;
3500         }
3501         if (!ret && enlarge)
3502                 memcg_oom_recover(memcg);
3503         return ret;
3504 }
3505
3506 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3507                                             gfp_t gfp_mask,
3508                                             unsigned long *total_scanned)
3509 {
3510         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3511         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3512         unsigned long reclaimed;
3513         int loop = 0;
3514         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3515         unsigned long long excess;
3516         unsigned long nr_scanned;
3517
3518         if (order > 0)
3519                 return 0;
3520
3521         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3522         /*
3523          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3524          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3525          * pressure
3526          */
3527         do {
3528                 if (next_mz)
3529                         mz = next_mz;
3530                 else
3531                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3532                 if (!mz)
3533                         break;
3534
3535                 nr_scanned = 0;
3536                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3537                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3538                 nr_reclaimed += reclaimed;
3539                 *total_scanned += nr_scanned;
3540                 spin_lock(&mctz->lock);
3541
3542                 /*
3543                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3544                  * it is time to move on to the next cgroup
3545                  */
3546                 next_mz = NULL;
3547                 if (!reclaimed) {
3548                         do {
3549                                 /*
3550                                  * Loop until we find yet another one.
3551                                  *
3552                                  * By the time we get the soft_limit lock
3553                                  * again, someone might have aded the
3554                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3555                                  * make sure we get a different mem.
3556                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3557                                  * NULL if no other cgroup is present on
3558                                  * the tree
3559                                  */
3560                                 next_mz =
3561                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3562                                 if (next_mz == mz)
3563                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
3564                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3565                                         break;
3566                         } while (1);
3567                 }
3568                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
3569                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
3570                 /*
3571                  * One school of thought says that we should not add
3572                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3573                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3574                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3575                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3576                  * term TODO.
3577                  */
3578                 /* If excess == 0, no tree ops */
3579                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
3580                 spin_unlock(&mctz->lock);
3581                 css_put(&mz->memcg->css);
3582                 loop++;
3583                 /*
3584                  * Could not reclaim anything and there are no more
3585                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3586                  * reclaiming anything.
3587                  */
3588                 if (!nr_reclaimed &&
3589                         (next_mz == NULL ||
3590                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3591                         break;
3592         } while (!nr_reclaimed);
3593         if (next_mz)
3594                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3595         return nr_reclaimed;
3596 }
3597
3598 /*
3599  * This routine traverse page_cgroup in given list and drop them all.
3600  * *And* this routine doesn't reclaim page itself, just removes page_cgroup.
3601  */
3602 static int mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3603                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3604 {
3605         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3606         unsigned long flags, loop;
3607         struct list_head *list;
3608         struct page *busy;
3609         struct zone *zone;
3610         int ret = 0;
3611
3612         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3613         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zid);
3614         list = &mz->lruvec.lists[lru];
3615
3616         loop = mz->lru_size[lru];
3617         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3618         loop += 256;
3619         busy = NULL;
3620         while (loop--) {
3621                 struct page_cgroup *pc;
3622                 struct page *page;
3623
3624                 ret = 0;
3625                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3626                 if (list_empty(list)) {
3627                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3628                         break;
3629                 }
3630                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3631                 if (busy == page) {
3632                         list_move(&page->lru, list);
3633                         busy = NULL;
3634                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3635                         continue;
3636                 }
3637                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3638
3639                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3640
3641                 ret = mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg, GFP_KERNEL);
3642                 if (ret == -ENOMEM || ret == -EINTR)
3643                         break;
3644
3645                 if (ret == -EBUSY || ret == -EINVAL) {
3646                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3647                         busy = page;
3648                         cond_resched();
3649                 } else
3650                         busy = NULL;
3651         }
3652
3653         if (!ret && !list_empty(list))
3654                 return -EBUSY;
3655         return ret;
3656 }
3657
3658 /*
3659  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3660  * This enables deleting this mem_cgroup.
3661  */
3662 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg, bool free_all)
3663 {
3664         int ret;
3665         int node, zid, shrink;
3666         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3667         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
3668
3669         css_get(&memcg->css);
3670
3671         shrink = 0;
3672         /* should free all ? */
3673         if (free_all)
3674                 goto try_to_free;
3675 move_account:
3676         do {
3677                 ret = -EBUSY;
3678                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3679                         goto out;
3680                 ret = -EINTR;
3681                 if (signal_pending(current))
3682                         goto out;
3683                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3684                 lru_add_drain_all();
3685                 drain_all_stock_sync(memcg);
3686                 ret = 0;
3687                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3688                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3689                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3690                                 enum lru_list lru;
3691                                 for_each_lru(lru) {
3692                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3693                                                         node, zid, lru);
3694                                         if (ret)
3695                                                 break;
3696                                 }
3697                         }
3698                         if (ret)
3699                                 break;
3700                 }
3701                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3702                 memcg_oom_recover(memcg);
3703                 /* it seems parent cgroup doesn't have enough mem */
3704                 if (ret == -ENOMEM)
3705                         goto try_to_free;
3706                 cond_resched();
3707         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3708         } while (res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0 || ret);
3709 out:
3710         css_put(&memcg->css);
3711         return ret;
3712
3713 try_to_free:
3714         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3715         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3716                 ret = -EBUSY;
3717                 goto out;
3718         }
3719         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3720         lru_add_drain_all();
3721         /* try to free all pages in this cgroup */
3722         shrink = 1;
3723         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
3724                 int progress;
3725
3726                 if (signal_pending(current)) {
3727                         ret = -EINTR;
3728                         goto out;
3729                 }
3730                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
3731                                                 false);
3732                 if (!progress) {
3733                         nr_retries--;
3734                         /* maybe some writeback is necessary */
3735                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3736                 }
3737
3738         }
3739         lru_add_drain();
3740         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3741         goto move_account;
3742 }
3743
3744 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3745 {
3746         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3747 }
3748
3749
3750 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3751 {
3752         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3753 }
3754
3755 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3756                                         u64 val)
3757 {
3758         int retval = 0;
3759         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3760         struct cgroup *parent = cont->parent;
3761         struct mem_cgroup *parent_memcg = NULL;
3762
3763         if (parent)
3764                 parent_memcg = mem_cgroup_from_cont(parent);
3765
3766         cgroup_lock();
3767         /*
3768          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3769          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3770          * occur, provided the current cgroup has no children.
3771          *
3772          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3773          * set if there are no children.
3774          */
3775         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3776                                 (val == 1 || val == 0)) {
3777                 if (list_empty(&cont->children))
3778                         memcg->use_hierarchy = val;
3779                 else
3780                         retval = -EBUSY;
3781         } else
3782                 retval = -EINVAL;
3783         cgroup_unlock();
3784
3785         return retval;
3786 }
3787
3788
3789 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3790                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3791 {
3792         struct mem_cgroup *iter;
3793         long val = 0;
3794
3795         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3796         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3797                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3798
3799         if (val < 0) /* race ? */
3800                 val = 0;
3801         return val;
3802 }
3803
3804 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3805 {
3806         u64 val;
3807
3808         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3809                 if (!swap)
3810                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3811                 else
3812                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3813         }
3814
3815         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3816         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3817
3818         if (swap)
3819                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
3820
3821         return val << PAGE_SHIFT;
3822 }
3823
3824 static ssize_t mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3825                                struct file *file, char __user *buf,
3826                                size_t nbytes, loff_t *ppos)
3827 {
3828         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3829         char str[64];
3830         u64 val;
3831         int type, name, len;
3832
3833         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3834         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3835
3836         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3837                 return -EOPNOTSUPP;
3838
3839         switch (type) {
3840         case _MEM:
3841                 if (name == RES_USAGE)
3842                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3843                 else
3844                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
3845                 break;
3846         case _MEMSWAP:
3847                 if (name == RES_USAGE)
3848                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3849                 else
3850                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
3851                 break;
3852         default:
3853                 BUG();
3854         }
3855
3856         len = scnprintf(str, sizeof(str), "%llu\n", (unsigned long long)val);
3857         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, str, len);
3858 }
3859 /*
3860  * The user of this function is...
3861  * RES_LIMIT.
3862  */
3863 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3864                             const char *buffer)
3865 {
3866         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3867         int type, name;
3868         unsigned long long val;
3869         int ret;
3870
3871         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3872         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3873
3874         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3875                 return -EOPNOTSUPP;
3876
3877         switch (name) {
3878         case RES_LIMIT:
3879                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3880                         ret = -EINVAL;
3881                         break;
3882                 }
3883                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3884                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3885                 if (ret)
3886                         break;
3887                 if (type == _MEM)
3888                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3889                 else
3890                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3891                 break;
3892         case RES_SOFT_LIMIT:
3893                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3894                 if (ret)
3895                         break;
3896                 /*
3897                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3898                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3899                  * control without swap
3900                  */
3901                 if (type == _MEM)
3902                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3903                 else
3904                         ret = -EINVAL;
3905                 break;
3906         default:
3907                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3908                 break;
3909         }
3910         return ret;
3911 }
3912
3913 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3914                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
3915 {
3916         struct cgroup *cgroup;
3917         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
3918
3919         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3920         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3921         cgroup = memcg->css.cgroup;
3922         if (!memcg->use_hierarchy)
3923                 goto out;
3924
3925         while (cgroup->parent) {
3926                 cgroup = cgroup->parent;
3927                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
3928                 if (!memcg->use_hierarchy)
3929                         break;
3930                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3931                 min_limit = min(min_limit, tmp);
3932                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3933                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
3934         }
3935 out:
3936         *mem_limit = min_limit;
3937         *memsw_limit = min_memsw_limit;
3938 }
3939
3940 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3941 {
3942         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3943         int type, name;
3944
3945         type = MEMFILE_TYPE(event);
3946         name = MEMFILE_ATTR(event);
3947
3948         if (!do_swap_account && type == _MEMSWAP)
3949                 return -EOPNOTSUPP;
3950
3951         switch (name) {
3952         case RES_MAX_USAGE:
3953                 if (type == _MEM)
3954                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
3955                 else
3956                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
3957                 break;
3958         case RES_FAILCNT:
3959                 if (type == _MEM)
3960                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
3961                 else
3962                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
3963                 break;
3964         }
3965
3966         return 0;
3967 }
3968
3969 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
3970                                         struct cftype *cft)
3971 {
3972         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
3973 }
3974
3975 #ifdef CONFIG_MMU
3976 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
3977                                         struct cftype *cft, u64 val)
3978 {
3979         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
3980
3981         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
3982                 return -EINVAL;
3983         /*
3984          * We check this value several times in both in can_attach() and
3985          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
3986          * inconsistent.
3987          */
3988         cgroup_lock();
3989         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3990         cgroup_unlock();
3991
3992         return 0;
3993 }
3994 #else
3995 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
3996                                         struct cftype *cft, u64 val)
3997 {
3998         return -ENOSYS;
3999 }
4000 #endif
4001
4002 #ifdef CONFIG_NUMA
4003 static int mem_control_numa_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4004                                       struct seq_file *m)
4005 {
4006         int nid;
4007         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4008         unsigned long node_nr;
4009         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4010
4011         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL);
4012         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4013         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4014                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL);
4015                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4016         }
4017         seq_putc(m, '\n');
4018
4019         file_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_FILE);
4020         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4021         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4022                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4023                                 LRU_ALL_FILE);
4024                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4025         }
4026         seq_putc(m, '\n');
4027
4028         anon_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_ANON);
4029         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4030         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4031                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4032                                 LRU_ALL_ANON);
4033                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4034         }
4035         seq_putc(m, '\n');
4036
4037         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4038         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4039         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4040                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4041                                 BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4042                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4043         }
4044         seq_putc(m, '\n');
4045         return 0;
4046 }
4047 #endif /* CONFIG_NUMA */
4048
4049 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
4050         "inactive_anon",
4051         "active_anon",
4052         "inactive_file",
4053         "active_file",
4054         "unevictable",
4055 };
4056
4057 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)