memcg: remove pointless next_mz nullification in mem_cgroup_soft_limit_reclaim()
[~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/mutex.h>
37 #include <linux/rbtree.h>
38 #include <linux/slab.h>
39 #include <linux/swap.h>
40 #include <linux/swapops.h>
41 #include <linux/spinlock.h>
42 #include <linux/eventfd.h>
43 #include <linux/sort.h>
44 #include <linux/fs.h>
45 #include <linux/seq_file.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/mm_inline.h>
48 #include <linux/page_cgroup.h>
49 #include <linux/cpu.h>
50 #include <linux/oom.h>
51 #include "internal.h"
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54
55 #include <trace/events/vmscan.h>
56
57 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
58 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
59 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
60
61 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
62 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
63 int do_swap_account __read_mostly;
64
65 /* for remember boot option*/
66 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP_ENABLED
67 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
68 #else
69 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
70 #endif
71
72 #else
73 #define do_swap_account         (0)
74 #endif
75
76
77 /*
78  * Statistics for memory cgroup.
79  */
80 enum mem_cgroup_stat_index {
81         /*
82          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
83          */
84         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
85         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
86         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
87         MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT, /* # of pages, swapped out */
88         MEM_CGROUP_STAT_DATA, /* end of data requires synchronization */
89         MEM_CGROUP_ON_MOVE,     /* someone is moving account between groups */
90         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
91 };
92
93 enum mem_cgroup_events_index {
94         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
95         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
96         MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT,        /* # of pages paged in/out */
97         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
98 };
99 /*
100  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
101  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
102  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
103  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
104  */
105 enum mem_cgroup_events_target {
106         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
107         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
108         MEM_CGROUP_NTARGETS,
109 };
110 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET (128)
111 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET (1024)
112
113 struct mem_cgroup_stat_cpu {
114         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
115         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
116         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
117 };
118
119 /*
120  * per-zone information in memory controller.
121  */
122 struct mem_cgroup_per_zone {
123         /*
124          * spin_lock to protect the per cgroup LRU
125          */
126         struct list_head        lists[NR_LRU_LISTS];
127         unsigned long           count[NR_LRU_LISTS];
128
129         struct zone_reclaim_stat reclaim_stat;
130         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
131         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
132                                                 /* the soft limit is exceeded*/
133         bool                    on_tree;
134         struct mem_cgroup       *mem;           /* Back pointer, we cannot */
135                                                 /* use container_of        */
136 };
137 /* Macro for accessing counter */
138 #define MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx)       ((mz)->count[(idx)])
139
140 struct mem_cgroup_per_node {
141         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
142 };
143
144 struct mem_cgroup_lru_info {
145         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
146 };
147
148 /*
149  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
150  * their hierarchy representation
151  */
152
153 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
154         struct rb_root rb_root;
155         spinlock_t lock;
156 };
157
158 struct mem_cgroup_tree_per_node {
159         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
160 };
161
162 struct mem_cgroup_tree {
163         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
164 };
165
166 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
167
168 struct mem_cgroup_threshold {
169         struct eventfd_ctx *eventfd;
170         u64 threshold;
171 };
172
173 /* For threshold */
174 struct mem_cgroup_threshold_ary {
175         /* An array index points to threshold just below usage. */
176         int current_threshold;
177         /* Size of entries[] */
178         unsigned int size;
179         /* Array of thresholds */
180         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
181 };
182
183 struct mem_cgroup_thresholds {
184         /* Primary thresholds array */
185         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
186         /*
187          * Spare threshold array.
188          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
189          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
190          */
191         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
192 };
193
194 /* for OOM */
195 struct mem_cgroup_eventfd_list {
196         struct list_head list;
197         struct eventfd_ctx *eventfd;
198 };
199
200 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *mem);
201 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *mem);
202
203 /*
204  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
205  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
206  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
207  * to help the administrator determine what knobs to tune.
208  *
209  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
210  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
211  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
212  * a feature that will be implemented much later in the future.
213  */
214 struct mem_cgroup {
215         struct cgroup_subsys_state css;
216         /*
217          * the counter to account for memory usage
218          */
219         struct res_counter res;
220         /*
221          * the counter to account for mem+swap usage.
222          */
223         struct res_counter memsw;
224         /*
225          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
226          * per zone LRU lists.
227          */
228         struct mem_cgroup_lru_info info;
229         /*
230          * While reclaiming in a hierarchy, we cache the last child we
231          * reclaimed from.
232          */
233         int last_scanned_child;
234         /*
235          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
236          */
237         bool use_hierarchy;
238         atomic_t        oom_lock;
239         atomic_t        refcnt;
240
241         unsigned int    swappiness;
242         /* OOM-Killer disable */
243         int             oom_kill_disable;
244
245         /* set when res.limit == memsw.limit */
246         bool            memsw_is_minimum;
247
248         /* protect arrays of thresholds */
249         struct mutex thresholds_lock;
250
251         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
252         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
253
254         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
255         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
256
257         /* For oom notifier event fd */
258         struct list_head oom_notify;
259
260         /*
261          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
262          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
263          */
264         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
265         /*
266          * percpu counter.
267          */
268         struct mem_cgroup_stat_cpu *stat;
269         /*
270          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
271          * See mem_cgroup_read_stat().
272          */
273         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
274         spinlock_t pcp_counter_lock;
275 };
276
277 /* Stuffs for move charges at task migration. */
278 /*
279  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
280  * left-shifted bitmap of these types.
281  */
282 enum move_type {
283         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
284         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
285         NR_MOVE_TYPE,
286 };
287
288 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
289 static struct move_charge_struct {
290         spinlock_t        lock; /* for from, to */
291         struct mem_cgroup *from;
292         struct mem_cgroup *to;
293         unsigned long precharge;
294         unsigned long moved_charge;
295         unsigned long moved_swap;
296         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
297         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
298 } mc = {
299         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
300         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
301 };
302
303 static bool move_anon(void)
304 {
305         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
306                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
307 }
308
309 static bool move_file(void)
310 {
311         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
312                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
313 }
314
315 /*
316  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
317  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
318  */
319 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            (100)
320 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS (2)
321
322 enum charge_type {
323         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
324         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED,
325         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM,   /* used by page migration of shmem */
326         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE,   /* used by force_empty */
327         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
328         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
329         NR_CHARGE_TYPE,
330 };
331
332 /* for encoding cft->private value on file */
333 #define _MEM                    (0)
334 #define _MEMSWAP                (1)
335 #define _OOM_TYPE               (2)
336 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) (((x) << 16) | (val))
337 #define MEMFILE_TYPE(val)       (((val) >> 16) & 0xffff)
338 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
339 /* Used for OOM nofiier */
340 #define OOM_CONTROL             (0)
341
342 /*
343  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
344  */
345 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
346 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
347 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
348 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
349 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT_BIT     0x2
350 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT         (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT_BIT)
351
352 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *mem);
353 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem);
354 static struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *mem);
355 static void drain_all_stock_async(void);
356
357 static struct mem_cgroup_per_zone *
358 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *mem, int nid, int zid)
359 {
360         return &mem->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
361 }
362
363 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *mem)
364 {
365         return &mem->css;
366 }
367
368 static struct mem_cgroup_per_zone *
369 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
370 {
371         int nid = page_to_nid(page);
372         int zid = page_zonenum(page);
373
374         return mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
375 }
376
377 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
378 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
379 {
380         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
381 }
382
383 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
384 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
385 {
386         int nid = page_to_nid(page);
387         int zid = page_zonenum(page);
388
389         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
390 }
391
392 static void
393 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
394                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
395                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
396                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
397 {
398         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
399         struct rb_node *parent = NULL;
400         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
401
402         if (mz->on_tree)
403                 return;
404
405         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
406         if (!mz->usage_in_excess)
407                 return;
408         while (*p) {
409                 parent = *p;
410                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
411                                         tree_node);
412                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
413                         p = &(*p)->rb_left;
414                 /*
415                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
416                  * limit by the same amount
417                  */
418                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
419                         p = &(*p)->rb_right;
420         }
421         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
422         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
423         mz->on_tree = true;
424 }
425
426 static void
427 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
428                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
429                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
430 {
431         if (!mz->on_tree)
432                 return;
433         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
434         mz->on_tree = false;
435 }
436
437 static void
438 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
439                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
440                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
441 {
442         spin_lock(&mctz->lock);
443         __mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
444         spin_unlock(&mctz->lock);
445 }
446
447
448 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
449 {
450         unsigned long long excess;
451         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
452         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
453         int nid = page_to_nid(page);
454         int zid = page_zonenum(page);
455         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
456
457         /*
458          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
459          * because their event counter is not touched.
460          */
461         for (; mem; mem = parent_mem_cgroup(mem)) {
462                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
463                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mem->res);
464                 /*
465                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
466                  * mem is over its softlimit.
467                  */
468                 if (excess || mz->on_tree) {
469                         spin_lock(&mctz->lock);
470                         /* if on-tree, remove it */
471                         if (mz->on_tree)
472                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
473                         /*
474                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
475                          * If excess is 0, no tree ops.
476                          */
477                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mem, mz, mctz, excess);
478                         spin_unlock(&mctz->lock);
479                 }
480         }
481 }
482
483 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *mem)
484 {
485         int node, zone;
486         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
487         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
488
489         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE) {
490                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
491                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, node, zone);
492                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
493                         mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
494                 }
495         }
496 }
497
498 static struct mem_cgroup_per_zone *
499 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
500 {
501         struct rb_node *rightmost = NULL;
502         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
503
504 retry:
505         mz = NULL;
506         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
507         if (!rightmost)
508                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
509
510         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
511         /*
512          * Remove the node now but someone else can add it back,
513          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
514          * position in the tree.
515          */
516         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->mem, mz, mctz);
517         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->mem->res) ||
518                 !css_tryget(&mz->mem->css))
519                 goto retry;
520 done:
521         return mz;
522 }
523
524 static struct mem_cgroup_per_zone *
525 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
526 {
527         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
528
529         spin_lock(&mctz->lock);
530         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
531         spin_unlock(&mctz->lock);
532         return mz;
533 }
534
535 /*
536  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
537  *
538  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
539  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
540  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
541  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
542  *
543  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
544  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
545  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
546  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
547  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
548  *
549  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
550  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
551  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
552  * implemented.
553  */
554 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *mem,
555                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
556 {
557         long val = 0;
558         int cpu;
559
560         get_online_cpus();
561         for_each_online_cpu(cpu)
562                 val += per_cpu(mem->stat->count[idx], cpu);
563 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
564         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
565         val += mem->nocpu_base.count[idx];
566         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
567 #endif
568         put_online_cpus();
569         return val;
570 }
571
572 static long mem_cgroup_local_usage(struct mem_cgroup *mem)
573 {
574         long ret;
575
576         ret = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
577         ret += mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
578         return ret;
579 }
580
581 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *mem,
582                                          bool charge)
583 {
584         int val = (charge) ? 1 : -1;
585         this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT], val);
586 }
587
588 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *mem,
589                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
590 {
591         unsigned long val = 0;
592         int cpu;
593
594         for_each_online_cpu(cpu)
595                 val += per_cpu(mem->stat->events[idx], cpu);
596 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
597         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
598         val += mem->nocpu_base.events[idx];
599         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
600 #endif
601         return val;
602 }
603
604 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *mem,
605                                          bool file, int nr_pages)
606 {
607         preempt_disable();
608
609         if (file)
610                 __this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_pages);
611         else
612                 __this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_pages);
613
614         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
615         if (nr_pages > 0)
616                 __this_cpu_inc(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
617         else {
618                 __this_cpu_inc(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
619                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
620         }
621
622         __this_cpu_add(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT], nr_pages);
623
624         preempt_enable();
625 }
626
627 static unsigned long mem_cgroup_get_local_zonestat(struct mem_cgroup *mem,
628                                         enum lru_list idx)
629 {
630         int nid, zid;
631         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
632         u64 total = 0;
633
634         for_each_online_node(nid)
635                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
636                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
637                         total += MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx);
638                 }
639         return total;
640 }
641
642 static bool __memcg_event_check(struct mem_cgroup *mem, int target)
643 {
644         unsigned long val, next;
645
646         val = this_cpu_read(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
647         next = this_cpu_read(mem->stat->targets[target]);
648         /* from time_after() in jiffies.h */
649         return ((long)next - (long)val < 0);
650 }
651
652 static void __mem_cgroup_target_update(struct mem_cgroup *mem, int target)
653 {
654         unsigned long val, next;
655
656         val = this_cpu_read(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
657
658         switch (target) {
659         case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
660                 next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
661                 break;
662         case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
663                 next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
664                 break;
665         default:
666                 return;
667         }
668
669         this_cpu_write(mem->stat->targets[target], next);
670 }
671
672 /*
673  * Check events in order.
674  *
675  */
676 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
677 {
678         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
679         if (unlikely(__memcg_event_check(mem, MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
680                 mem_cgroup_threshold(mem);
681                 __mem_cgroup_target_update(mem, MEM_CGROUP_TARGET_THRESH);
682                 if (unlikely(__memcg_event_check(mem,
683                         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT))){
684                         mem_cgroup_update_tree(mem, page);
685                         __mem_cgroup_target_update(mem,
686                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
687                 }
688         }
689 }
690
691 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
692 {
693         return container_of(cgroup_subsys_state(cont,
694                                 mem_cgroup_subsys_id), struct mem_cgroup,
695                                 css);
696 }
697
698 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
699 {
700         /*
701          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
702          * if it races with swapoff, page migration, etc.
703          * So this can be called with p == NULL.
704          */
705         if (unlikely(!p))
706                 return NULL;
707
708         return container_of(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id),
709                                 struct mem_cgroup, css);
710 }
711
712 static struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
713 {
714         struct mem_cgroup *mem = NULL;
715
716         if (!mm)
717                 return NULL;
718         /*
719          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
720          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
721          * pessimistic (rather than adding locks here).
722          */
723         rcu_read_lock();
724         do {
725                 mem = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
726                 if (unlikely(!mem))
727                         break;
728         } while (!css_tryget(&mem->css));
729         rcu_read_unlock();
730         return mem;
731 }
732
733 /* The caller has to guarantee "mem" exists before calling this */
734 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_start_loop(struct mem_cgroup *mem)
735 {
736         struct cgroup_subsys_state *css;
737         int found;
738
739         if (!mem) /* ROOT cgroup has the smallest ID */
740                 return root_mem_cgroup; /*css_put/get against root is ignored*/
741         if (!mem->use_hierarchy) {
742                 if (css_tryget(&mem->css))
743                         return mem;
744                 return NULL;
745         }
746         rcu_read_lock();
747         /*
748          * searching a memory cgroup which has the smallest ID under given
749          * ROOT cgroup. (ID >= 1)
750          */
751         css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, 1, &mem->css, &found);
752         if (css && css_tryget(css))
753                 mem = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
754         else
755                 mem = NULL;
756         rcu_read_unlock();
757         return mem;
758 }
759
760 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_next(struct mem_cgroup *iter,
761                                         struct mem_cgroup *root,
762                                         bool cond)
763 {
764         int nextid = css_id(&iter->css) + 1;
765         int found;
766         int hierarchy_used;
767         struct cgroup_subsys_state *css;
768
769         hierarchy_used = iter->use_hierarchy;
770
771         css_put(&iter->css);
772         /* If no ROOT, walk all, ignore hierarchy */
773         if (!cond || (root && !hierarchy_used))
774                 return NULL;
775
776         if (!root)
777                 root = root_mem_cgroup;
778
779         do {
780                 iter = NULL;
781                 rcu_read_lock();
782
783                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, nextid,
784                                 &root->css, &found);
785                 if (css && css_tryget(css))
786                         iter = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
787                 rcu_read_unlock();
788                 /* If css is NULL, no more cgroups will be found */
789                 nextid = found + 1;
790         } while (css && !iter);
791
792         return iter;
793 }
794 /*
795  * for_eacn_mem_cgroup_tree() for visiting all cgroup under tree. Please
796  * be careful that "break" loop is not allowed. We have reference count.
797  * Instead of that modify "cond" to be false and "continue" to exit the loop.
798  */
799 #define for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, root, cond) \
800         for (iter = mem_cgroup_start_loop(root);\
801              iter != NULL;\
802              iter = mem_cgroup_get_next(iter, root, cond))
803
804 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root) \
805         for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, root, true)
806
807 #define for_each_mem_cgroup_all(iter) \
808         for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, NULL, true)
809
810
811 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *mem)
812 {
813         return (mem == root_mem_cgroup);
814 }
815
816 /*
817  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
818  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
819  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
820  *
821  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
822  * 1. charge
823  * 2. moving account
824  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
825  * It is added to LRU before charge.
826  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
827  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
828  */
829
830 void mem_cgroup_del_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
831 {
832         struct page_cgroup *pc;
833         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
834
835         if (mem_cgroup_disabled())
836                 return;
837         pc = lookup_page_cgroup(page);
838         /* can happen while we handle swapcache. */
839         if (!TestClearPageCgroupAcctLRU(pc))
840                 return;
841         VM_BUG_ON(!pc->mem_cgroup);
842         /*
843          * We don't check PCG_USED bit. It's cleared when the "page" is finally
844          * removed from global LRU.
845          */
846         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
847         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
848         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) -= 1 << compound_order(page);
849         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
850                 return;
851         VM_BUG_ON(list_empty(&pc->lru));
852         list_del_init(&pc->lru);
853 }
854
855 void mem_cgroup_del_lru(struct page *page)
856 {
857         mem_cgroup_del_lru_list(page, page_lru(page));
858 }
859
860 /*
861  * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
862  * reclaim.  If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
863  * inactive list.
864  */
865 void mem_cgroup_rotate_reclaimable_page(struct page *page)
866 {
867         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
868         struct page_cgroup *pc;
869         enum lru_list lru = page_lru(page);
870
871         if (mem_cgroup_disabled())
872                 return;
873
874         pc = lookup_page_cgroup(page);
875         /* unused or root page is not rotated. */
876         if (!PageCgroupUsed(pc))
877                 return;
878         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
879         smp_rmb();
880         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
881                 return;
882         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
883         list_move_tail(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
884 }
885
886 void mem_cgroup_rotate_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
887 {
888         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
889         struct page_cgroup *pc;
890
891         if (mem_cgroup_disabled())
892                 return;
893
894         pc = lookup_page_cgroup(page);
895         /* unused or root page is not rotated. */
896         if (!PageCgroupUsed(pc))
897                 return;
898         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
899         smp_rmb();
900         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
901                 return;
902         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
903         list_move(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
904 }
905
906 void mem_cgroup_add_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
907 {
908         struct page_cgroup *pc;
909         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
910
911         if (mem_cgroup_disabled())
912                 return;
913         pc = lookup_page_cgroup(page);
914         VM_BUG_ON(PageCgroupAcctLRU(pc));
915         if (!PageCgroupUsed(pc))
916                 return;
917         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
918         smp_rmb();
919         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
920         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
921         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) += 1 << compound_order(page);
922         SetPageCgroupAcctLRU(pc);
923         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
924                 return;
925         list_add(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
926 }
927
928 /*
929  * At handling SwapCache and other FUSE stuff, pc->mem_cgroup may be changed
930  * while it's linked to lru because the page may be reused after it's fully
931  * uncharged. To handle that, unlink page_cgroup from LRU when charge it again.
932  * It's done under lock_page and expected that zone->lru_lock isnever held.
933  */
934 static void mem_cgroup_lru_del_before_commit(struct page *page)
935 {
936         unsigned long flags;
937         struct zone *zone = page_zone(page);
938         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
939
940         /*
941          * Doing this check without taking ->lru_lock seems wrong but this
942          * is safe. Because if page_cgroup's USED bit is unset, the page
943          * will not be added to any memcg's LRU. If page_cgroup's USED bit is
944          * set, the commit after this will fail, anyway.
945          * This all charge/uncharge is done under some mutual execustion.
946          * So, we don't need to taking care of changes in USED bit.
947          */
948         if (likely(!PageLRU(page)))
949                 return;
950
951         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
952         /*
953          * Forget old LRU when this page_cgroup is *not* used. This Used bit
954          * is guarded by lock_page() because the page is SwapCache.
955          */
956         if (!PageCgroupUsed(pc))
957                 mem_cgroup_del_lru_list(page, page_lru(page));
958         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
959 }
960
961 static void mem_cgroup_lru_add_after_commit(struct page *page)
962 {
963         unsigned long flags;
964         struct zone *zone = page_zone(page);
965         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
966
967         /* taking care of that the page is added to LRU while we commit it */
968         if (likely(!PageLRU(page)))
969                 return;
970         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
971         /* link when the page is linked to LRU but page_cgroup isn't */
972         if (PageLRU(page) && !PageCgroupAcctLRU(pc))
973                 mem_cgroup_add_lru_list(page, page_lru(page));
974         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
975 }
976
977
978 void mem_cgroup_move_lists(struct page *page,
979                            enum lru_list from, enum lru_list to)
980 {
981         if (mem_cgroup_disabled())
982                 return;
983         mem_cgroup_del_lru_list(page, from);
984         mem_cgroup_add_lru_list(page, to);
985 }
986
987 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *mem)
988 {
989         int ret;
990         struct mem_cgroup *curr = NULL;
991         struct task_struct *p;
992
993         p = find_lock_task_mm(task);
994         if (!p)
995                 return 0;
996         curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
997         task_unlock(p);
998         if (!curr)
999                 return 0;
1000         /*
1001          * We should check use_hierarchy of "mem" not "curr". Because checking
1002          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1003          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "mem" in *cgroup*
1004          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "mem").
1005          */
1006         if (mem->use_hierarchy)
1007                 ret = css_is_ancestor(&curr->css, &mem->css);
1008         else
1009                 ret = (curr == mem);
1010         css_put(&curr->css);
1011         return ret;
1012 }
1013
1014 static int calc_inactive_ratio(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *present_pages)
1015 {
1016         unsigned long active;
1017         unsigned long inactive;
1018         unsigned long gb;
1019         unsigned long inactive_ratio;
1020
1021         inactive = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_INACTIVE_ANON);
1022         active = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_ACTIVE_ANON);
1023
1024         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1025         if (gb)
1026                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1027         else
1028                 inactive_ratio = 1;
1029
1030         if (present_pages) {
1031                 present_pages[0] = inactive;
1032                 present_pages[1] = active;
1033         }
1034
1035         return inactive_ratio;
1036 }
1037
1038 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct mem_cgroup *memcg)
1039 {
1040         unsigned long active;
1041         unsigned long inactive;
1042         unsigned long present_pages[2];
1043         unsigned long inactive_ratio;
1044
1045         inactive_ratio = calc_inactive_ratio(memcg, present_pages);
1046
1047         inactive = present_pages[0];
1048         active = present_pages[1];
1049
1050         if (inactive * inactive_ratio < active)
1051                 return 1;
1052
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct mem_cgroup *memcg)
1057 {
1058         unsigned long active;
1059         unsigned long inactive;
1060
1061         inactive = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_INACTIVE_FILE);
1062         active = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_ACTIVE_FILE);
1063
1064         return (active > inactive);
1065 }
1066
1067 unsigned long mem_cgroup_zone_nr_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1068                                        struct zone *zone,
1069                                        enum lru_list lru)
1070 {
1071         int nid = zone_to_nid(zone);
1072         int zid = zone_idx(zone);
1073         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
1074
1075         return MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
1076 }
1077
1078 struct zone_reclaim_stat *mem_cgroup_get_reclaim_stat(struct mem_cgroup *memcg,
1079                                                       struct zone *zone)
1080 {
1081         int nid = zone_to_nid(zone);
1082         int zid = zone_idx(zone);
1083         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
1084
1085         return &mz->reclaim_stat;
1086 }
1087
1088 struct zone_reclaim_stat *
1089 mem_cgroup_get_reclaim_stat_from_page(struct page *page)
1090 {
1091         struct page_cgroup *pc;
1092         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1093
1094         if (mem_cgroup_disabled())
1095                 return NULL;
1096
1097         pc = lookup_page_cgroup(page);
1098         if (!PageCgroupUsed(pc))
1099                 return NULL;
1100         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
1101         smp_rmb();
1102         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
1103         return &mz->reclaim_stat;
1104 }
1105
1106 unsigned long mem_cgroup_isolate_pages(unsigned long nr_to_scan,
1107                                         struct list_head *dst,
1108                                         unsigned long *scanned, int order,
1109                                         int mode, struct zone *z,
1110                                         struct mem_cgroup *mem_cont,
1111                                         int active, int file)
1112 {
1113         unsigned long nr_taken = 0;
1114         struct page *page;
1115         unsigned long scan;
1116         LIST_HEAD(pc_list);
1117         struct list_head *src;
1118         struct page_cgroup *pc, *tmp;
1119         int nid = zone_to_nid(z);
1120         int zid = zone_idx(z);
1121         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1122         int lru = LRU_FILE * file + active;
1123         int ret;
1124
1125         BUG_ON(!mem_cont);
1126         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem_cont, nid, zid);
1127         src = &mz->lists[lru];
1128
1129         scan = 0;
1130         list_for_each_entry_safe_reverse(pc, tmp, src, lru) {
1131                 if (scan >= nr_to_scan)
1132                         break;
1133
1134                 if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
1135                         continue;
1136
1137                 page = lookup_cgroup_page(pc);
1138
1139                 if (unlikely(!PageLRU(page)))
1140                         continue;
1141
1142                 scan++;
1143                 ret = __isolate_lru_page(page, mode, file);
1144                 switch (ret) {
1145                 case 0:
1146                         list_move(&page->lru, dst);
1147                         mem_cgroup_del_lru(page);
1148                         nr_taken += hpage_nr_pages(page);
1149                         break;
1150                 case -EBUSY:
1151                         /* we don't affect global LRU but rotate in our LRU */
1152                         mem_cgroup_rotate_lru_list(page, page_lru(page));
1153                         break;
1154                 default:
1155                         break;
1156                 }
1157         }
1158
1159         *scanned = scan;
1160
1161         trace_mm_vmscan_memcg_isolate(0, nr_to_scan, scan, nr_taken,
1162                                       0, 0, 0, mode);
1163
1164         return nr_taken;
1165 }
1166
1167 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1168         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1169
1170 /**
1171  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1172  * @mem: the memory cgroup
1173  *
1174  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1175  * pages.
1176  */
1177 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *mem)
1178 {
1179         unsigned long long margin;
1180
1181         margin = res_counter_margin(&mem->res);
1182         if (do_swap_account)
1183                 margin = min(margin, res_counter_margin(&mem->memsw));
1184         return margin >> PAGE_SHIFT;
1185 }
1186
1187 static unsigned int get_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1188 {
1189         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1190
1191         /* root ? */
1192         if (cgrp->parent == NULL)
1193                 return vm_swappiness;
1194
1195         return memcg->swappiness;
1196 }
1197
1198 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *mem)
1199 {
1200         int cpu;
1201
1202         get_online_cpus();
1203         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
1204         for_each_online_cpu(cpu)
1205                 per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) += 1;
1206         mem->nocpu_base.count[MEM_CGROUP_ON_MOVE] += 1;
1207         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
1208         put_online_cpus();
1209
1210         synchronize_rcu();
1211 }
1212
1213 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *mem)
1214 {
1215         int cpu;
1216
1217         if (!mem)
1218                 return;
1219         get_online_cpus();
1220         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
1221         for_each_online_cpu(cpu)
1222                 per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) -= 1;
1223         mem->nocpu_base.count[MEM_CGROUP_ON_MOVE] -= 1;
1224         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
1225         put_online_cpus();
1226 }
1227 /*
1228  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1229  *
1230  * mem_cgroup_stealed() - checking a cgroup is mc.from or not. This is used
1231  *                        for avoiding race in accounting. If true,
1232  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1233  *
1234  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1235  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1236  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1237  */
1238
1239 static bool mem_cgroup_stealed(struct mem_cgroup *mem)
1240 {
1241         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1242         return this_cpu_read(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE]) > 0;
1243 }
1244
1245 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *mem)
1246 {
1247         struct mem_cgroup *from;
1248         struct mem_cgroup *to;
1249         bool ret = false;
1250         /*
1251          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1252          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1253          */
1254         spin_lock(&mc.lock);
1255         from = mc.from;
1256         to = mc.to;
1257         if (!from)
1258                 goto unlock;
1259         if (from == mem || to == mem
1260             || (mem->use_hierarchy && css_is_ancestor(&from->css, &mem->css))
1261             || (mem->use_hierarchy && css_is_ancestor(&to->css, &mem->css)))
1262                 ret = true;
1263 unlock:
1264         spin_unlock(&mc.lock);
1265         return ret;
1266 }
1267
1268 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *mem)
1269 {
1270         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1271                 if (mem_cgroup_under_move(mem)) {
1272                         DEFINE_WAIT(wait);
1273                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1274                         /* moving charge context might have finished. */
1275                         if (mc.moving_task)
1276                                 schedule();
1277                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1278                         return true;
1279                 }
1280         }
1281         return false;
1282 }
1283
1284 /**
1285  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1286  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1287  * @p: Task that is going to be killed
1288  *
1289  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1290  * enabled
1291  */
1292 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1293 {
1294         struct cgroup *task_cgrp;
1295         struct cgroup *mem_cgrp;
1296         /*
1297          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1298          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1299          * If this assumption is broken, revisit this code.
1300          */
1301         static char memcg_name[PATH_MAX];
1302         int ret;
1303
1304         if (!memcg || !p)
1305                 return;
1306
1307
1308         rcu_read_lock();
1309
1310         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1311         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1312
1313         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1314         if (ret < 0) {
1315                 /*
1316                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1317                  * But we'll still print out the usage information
1318                  */
1319                 rcu_read_unlock();
1320                 goto done;
1321         }
1322         rcu_read_unlock();
1323
1324         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1325
1326         rcu_read_lock();
1327         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1328         if (ret < 0) {
1329                 rcu_read_unlock();
1330                 goto done;
1331         }
1332         rcu_read_unlock();
1333
1334         /*
1335          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1336          */
1337         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1338 done:
1339
1340         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1341                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1342                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1343                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1344         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1345                 "failcnt %llu\n",
1346                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1347                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1348                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1349 }
1350
1351 /*
1352  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1353  * 1(self count) if no children.
1354  */
1355 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *mem)
1356 {
1357         int num = 0;
1358         struct mem_cgroup *iter;
1359
1360         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
1361                 num++;
1362         return num;
1363 }
1364
1365 /*
1366  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1367  */
1368 u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1369 {
1370         u64 limit;
1371         u64 memsw;
1372
1373         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1374         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1375
1376         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1377         /*
1378          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1379          * to this memcg, return that limit.
1380          */
1381         return min(limit, memsw);
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Visit the first child (need not be the first child as per the ordering
1386  * of the cgroup list, since we track last_scanned_child) of @mem and use
1387  * that to reclaim free pages from.
1388  */
1389 static struct mem_cgroup *
1390 mem_cgroup_select_victim(struct mem_cgroup *root_mem)
1391 {
1392         struct mem_cgroup *ret = NULL;
1393         struct cgroup_subsys_state *css;
1394         int nextid, found;
1395
1396         if (!root_mem->use_hierarchy) {
1397                 css_get(&root_mem->css);
1398                 ret = root_mem;
1399         }
1400
1401         while (!ret) {
1402                 rcu_read_lock();
1403                 nextid = root_mem->last_scanned_child + 1;
1404                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, nextid, &root_mem->css,
1405                                    &found);
1406                 if (css && css_tryget(css))
1407                         ret = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
1408
1409                 rcu_read_unlock();
1410                 /* Updates scanning parameter */
1411                 if (!css) {
1412                         /* this means start scan from ID:1 */
1413                         root_mem->last_scanned_child = 0;
1414                 } else
1415                         root_mem->last_scanned_child = found;
1416         }
1417
1418         return ret;
1419 }
1420
1421 /*
1422  * Scan the hierarchy if needed to reclaim memory. We remember the last child
1423  * we reclaimed from, so that we don't end up penalizing one child extensively
1424  * based on its position in the children list.
1425  *
1426  * root_mem is the original ancestor that we've been reclaim from.
1427  *
1428  * We give up and return to the caller when we visit root_mem twice.
1429  * (other groups can be removed while we're walking....)
1430  *
1431  * If shrink==true, for avoiding to free too much, this returns immedieately.
1432  */
1433 static int mem_cgroup_hierarchical_reclaim(struct mem_cgroup *root_mem,
1434                                                 struct zone *zone,
1435                                                 gfp_t gfp_mask,
1436                                                 unsigned long reclaim_options,
1437                                                 unsigned long *total_scanned)
1438 {
1439         struct mem_cgroup *victim;
1440         int ret, total = 0;
1441         int loop = 0;
1442         bool noswap = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
1443         bool shrink = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK;
1444         bool check_soft = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT;
1445         unsigned long excess;
1446         unsigned long nr_scanned;
1447
1448         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_mem->res) >> PAGE_SHIFT;
1449
1450         /* If memsw_is_minimum==1, swap-out is of-no-use. */
1451         if (root_mem->memsw_is_minimum)
1452                 noswap = true;
1453
1454         while (1) {
1455                 victim = mem_cgroup_select_victim(root_mem);
1456                 if (victim == root_mem) {
1457                         loop++;
1458                         if (loop >= 1)
1459                                 drain_all_stock_async();
1460                         if (loop >= 2) {
1461                                 /*
1462                                  * If we have not been able to reclaim
1463                                  * anything, it might because there are
1464                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1465                                  */
1466                                 if (!check_soft || !total) {
1467                                         css_put(&victim->css);
1468                                         break;
1469                                 }
1470                                 /*
1471                                  * We want to do more targeted reclaim.
1472                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1473                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1474                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1475                                  */
1476                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1477                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS)) {
1478                                         css_put(&victim->css);
1479                                         break;
1480                                 }
1481                         }
1482                 }
1483                 if (!mem_cgroup_local_usage(victim)) {
1484                         /* this cgroup's local usage == 0 */
1485                         css_put(&victim->css);
1486                         continue;
1487                 }
1488                 /* we use swappiness of local cgroup */
1489                 if (check_soft) {
1490                         ret = mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask,
1491                                 noswap, get_swappiness(victim), zone,
1492                                 &nr_scanned);
1493                         *total_scanned += nr_scanned;
1494                 } else
1495                         ret = try_to_free_mem_cgroup_pages(victim, gfp_mask,
1496                                                 noswap, get_swappiness(victim));
1497                 css_put(&victim->css);
1498                 /*
1499                  * At shrinking usage, we can't check we should stop here or
1500                  * reclaim more. It's depends on callers. last_scanned_child
1501                  * will work enough for keeping fairness under tree.
1502                  */
1503                 if (shrink)
1504                         return ret;
1505                 total += ret;
1506                 if (check_soft) {
1507                         if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_mem->res))
1508                                 return total;
1509                 } else if (mem_cgroup_margin(root_mem))
1510                         return 1 + total;
1511         }
1512         return total;
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1517  * If someone is running, return false.
1518  */
1519 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *mem)
1520 {
1521         int x, lock_count = 0;
1522         struct mem_cgroup *iter;
1523
1524         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem) {
1525                 x = atomic_inc_return(&iter->oom_lock);
1526                 lock_count = max(x, lock_count);
1527         }
1528
1529         if (lock_count == 1)
1530                 return true;
1531         return false;
1532 }
1533
1534 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *mem)
1535 {
1536         struct mem_cgroup *iter;
1537
1538         /*
1539          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1540          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1541          * atomic_add_unless() here.
1542          */
1543         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
1544                 atomic_add_unless(&iter->oom_lock, -1, 0);
1545         return 0;
1546 }
1547
1548
1549 static DEFINE_MUTEX(memcg_oom_mutex);
1550 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1551
1552 struct oom_wait_info {
1553         struct mem_cgroup *mem;
1554         wait_queue_t    wait;
1555 };
1556
1557 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1558         unsigned mode, int sync, void *arg)
1559 {
1560         struct mem_cgroup *wake_mem = (struct mem_cgroup *)arg;
1561         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1562
1563         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1564
1565         if (oom_wait_info->mem == wake_mem)
1566                 goto wakeup;
1567         /* if no hierarchy, no match */
1568         if (!oom_wait_info->mem->use_hierarchy || !wake_mem->use_hierarchy)
1569                 return 0;
1570         /*
1571          * Both of oom_wait_info->mem and wake_mem are stable under us.
1572          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1573          */
1574         if (!css_is_ancestor(&oom_wait_info->mem->css, &wake_mem->css) &&
1575             !css_is_ancestor(&wake_mem->css, &oom_wait_info->mem->css))
1576                 return 0;
1577
1578 wakeup:
1579         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1580 }
1581
1582 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *mem)
1583 {
1584         /* for filtering, pass "mem" as argument. */
1585         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, mem);
1586 }
1587
1588 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *mem)
1589 {
1590         if (mem && atomic_read(&mem->oom_lock))
1591                 memcg_wakeup_oom(mem);
1592 }
1593
1594 /*
1595  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1596  */
1597 bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *mem, gfp_t mask)
1598 {
1599         struct oom_wait_info owait;
1600         bool locked, need_to_kill;
1601
1602         owait.mem = mem;
1603         owait.wait.flags = 0;
1604         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1605         owait.wait.private = current;
1606         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1607         need_to_kill = true;
1608         /* At first, try to OOM lock hierarchy under mem.*/
1609         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
1610         locked = mem_cgroup_oom_lock(mem);
1611         /*
1612          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1613          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1614          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1615          */
1616         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1617         if (!locked || mem->oom_kill_disable)
1618                 need_to_kill = false;
1619         if (locked)
1620                 mem_cgroup_oom_notify(mem);
1621         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
1622
1623         if (need_to_kill) {
1624                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1625                 mem_cgroup_out_of_memory(mem, mask);
1626         } else {
1627                 schedule();
1628                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1629         }
1630         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
1631         mem_cgroup_oom_unlock(mem);
1632         memcg_wakeup_oom(mem);
1633         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
1634
1635         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1636                 return false;
1637         /* Give chance to dying process */
1638         schedule_timeout(1);
1639         return true;
1640 }
1641
1642 /*
1643  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1644  * generalized to update other statistics as well.
1645  *
1646  * Notes: Race condition
1647  *
1648  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1649  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1650  * to do so _always_.
1651  *
1652  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1653  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1654  * are no race with "charge".
1655  *
1656  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1657  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1658  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1659  * by flags.
1660  *
1661  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1662  * small, we check MEM_CGROUP_ON_MOVE percpu value and detect there are
1663  * possibility of race condition. If there is, we take a lock.
1664  */
1665
1666 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1667                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1668 {
1669         struct mem_cgroup *mem;
1670         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1671         bool need_unlock = false;
1672         unsigned long uninitialized_var(flags);
1673
1674         if (unlikely(!pc))
1675                 return;
1676
1677         rcu_read_lock();
1678         mem = pc->mem_cgroup;
1679         if (unlikely(!mem || !PageCgroupUsed(pc)))
1680                 goto out;
1681         /* pc->mem_cgroup is unstable ? */
1682         if (unlikely(mem_cgroup_stealed(mem)) || PageTransHuge(page)) {
1683                 /* take a lock against to access pc->mem_cgroup */
1684                 move_lock_page_cgroup(pc, &flags);
1685                 need_unlock = true;
1686                 mem = pc->mem_cgroup;
1687                 if (!mem || !PageCgroupUsed(pc))
1688                         goto out;
1689         }
1690
1691         switch (idx) {
1692         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
1693                 if (val > 0)
1694                         SetPageCgroupFileMapped(pc);
1695                 else if (!page_mapped(page))
1696                         ClearPageCgroupFileMapped(pc);
1697                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
1698                 break;
1699         default:
1700                 BUG();
1701         }
1702
1703         this_cpu_add(mem->stat->count[idx], val);
1704
1705 out:
1706         if (unlikely(need_unlock))
1707                 move_unlock_page_cgroup(pc, &flags);
1708         rcu_read_unlock();
1709         return;
1710 }
1711 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_update_page_stat);
1712
1713 /*
1714  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1715  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1716  */
1717 #define CHARGE_BATCH    32U
1718 struct memcg_stock_pcp {
1719         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1720         unsigned int nr_pages;
1721         struct work_struct work;
1722 };
1723 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1724 static atomic_t memcg_drain_count;
1725
1726 /*
1727  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
1728  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
1729  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
1730  * refilled.
1731  */
1732 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *mem)
1733 {
1734         struct memcg_stock_pcp *stock;
1735         bool ret = true;
1736
1737         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1738         if (mem == stock->cached && stock->nr_pages)
1739                 stock->nr_pages--;
1740         else /* need to call res_counter_charge */
1741                 ret = false;
1742         put_cpu_var(memcg_stock);
1743         return ret;
1744 }
1745
1746 /*
1747  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
1748  */
1749 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1750 {
1751         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1752
1753         if (stock->nr_pages) {
1754                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
1755
1756                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
1757                 if (do_swap_account)
1758                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
1759                 stock->nr_pages = 0;
1760         }
1761         stock->cached = NULL;
1762 }
1763
1764 /*
1765  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1766  * a thread which is pinned to local cpu.
1767  */
1768 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1769 {
1770         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
1771         drain_stock(stock);
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
1776  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1777  */
1778 static void refill_stock(struct mem_cgroup *mem, unsigned int nr_pages)
1779 {
1780         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1781
1782         if (stock->cached != mem) { /* reset if necessary */
1783                 drain_stock(stock);
1784                 stock->cached = mem;
1785         }
1786         stock->nr_pages += nr_pages;
1787         put_cpu_var(memcg_stock);
1788 }
1789
1790 /*
1791  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
1792  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
1793  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
1794  * it.
1795  */
1796 static void drain_all_stock_async(void)
1797 {
1798         int cpu;
1799         /* This function is for scheduling "drain" in asynchronous way.
1800          * The result of "drain" is not directly handled by callers. Then,
1801          * if someone is calling drain, we don't have to call drain more.
1802          * Anyway, WORK_STRUCT_PENDING check in queue_work_on() will catch if
1803          * there is a race. We just do loose check here.
1804          */
1805         if (atomic_read(&memcg_drain_count))
1806                 return;
1807         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1808         atomic_inc(&memcg_drain_count);
1809         get_online_cpus();
1810         for_each_online_cpu(cpu) {
1811                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1812                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1813         }
1814         put_online_cpus();
1815         atomic_dec(&memcg_drain_count);
1816         /* We don't wait for flush_work */
1817 }
1818
1819 /* This is a synchronous drain interface. */
1820 static void drain_all_stock_sync(void)
1821 {
1822         /* called when force_empty is called */
1823         atomic_inc(&memcg_drain_count);
1824         schedule_on_each_cpu(drain_local_stock);
1825         atomic_dec(&memcg_drain_count);
1826 }
1827
1828 /*
1829  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
1830  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
1831  */
1832 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *mem, int cpu)
1833 {
1834         int i;
1835
1836         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
1837         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_DATA; i++) {
1838                 long x = per_cpu(mem->stat->count[i], cpu);
1839
1840                 per_cpu(mem->stat->count[i], cpu) = 0;
1841                 mem->nocpu_base.count[i] += x;
1842         }
1843         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
1844                 unsigned long x = per_cpu(mem->stat->events[i], cpu);
1845
1846                 per_cpu(mem->stat->events[i], cpu) = 0;
1847                 mem->nocpu_base.events[i] += x;
1848         }
1849         /* need to clear ON_MOVE value, works as a kind of lock. */
1850         per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) = 0;
1851         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
1852 }
1853
1854 static void synchronize_mem_cgroup_on_move(struct mem_cgroup *mem, int cpu)
1855 {
1856         int idx = MEM_CGROUP_ON_MOVE;
1857
1858         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
1859         per_cpu(mem->stat->count[idx], cpu) = mem->nocpu_base.count[idx];
1860         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
1861 }
1862
1863 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1864                                         unsigned long action,
1865                                         void *hcpu)
1866 {
1867         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1868         struct memcg_stock_pcp *stock;
1869         struct mem_cgroup *iter;
1870
1871         if ((action == CPU_ONLINE)) {
1872                 for_each_mem_cgroup_all(iter)
1873                         synchronize_mem_cgroup_on_move(iter, cpu);
1874                 return NOTIFY_OK;
1875         }
1876
1877         if ((action != CPU_DEAD) || action != CPU_DEAD_FROZEN)
1878                 return NOTIFY_OK;
1879
1880         for_each_mem_cgroup_all(iter)
1881                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
1882
1883         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1884         drain_stock(stock);
1885         return NOTIFY_OK;
1886 }
1887
1888
1889 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
1890 enum {
1891         CHARGE_OK,              /* success */
1892         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
1893         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
1894         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
1895         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
1896 };
1897
1898 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *mem, gfp_t gfp_mask,
1899                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
1900 {
1901         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
1902         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1903         struct res_counter *fail_res;
1904         unsigned long flags = 0;
1905         int ret;
1906
1907         ret = res_counter_charge(&mem->res, csize, &fail_res);
1908
1909         if (likely(!ret)) {
1910                 if (!do_swap_account)
1911                         return CHARGE_OK;
1912                 ret = res_counter_charge(&mem->memsw, csize, &fail_res);
1913                 if (likely(!ret))
1914                         return CHARGE_OK;
1915
1916                 res_counter_uncharge(&mem->res, csize);
1917                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
1918                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
1919         } else
1920                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
1921         /*
1922          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
1923          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
1924          *
1925          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
1926          * single page instead.
1927          */
1928         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
1929                 return CHARGE_RETRY;
1930
1931         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
1932                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
1933
1934         ret = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(mem_over_limit, NULL,
1935                                               gfp_mask, flags, NULL);
1936         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1937                 return CHARGE_RETRY;
1938         /*
1939          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1940          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1941          * before killing the task.
1942          *
1943          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1944          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1945          * to regular pages anyway in case of failure.
1946          */
1947         if (nr_pages == 1 && ret)
1948                 return CHARGE_RETRY;
1949
1950         /*
1951          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1952          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1953          */
1954         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1955                 return CHARGE_RETRY;
1956
1957         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
1958         if (!oom_check)
1959                 return CHARGE_NOMEM;
1960         /* check OOM */
1961         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask))
1962                 return CHARGE_OOM_DIE;
1963
1964         return CHARGE_RETRY;
1965 }
1966
1967 /*
1968  * Unlike exported interface, "oom" parameter is added. if oom==true,
1969  * oom-killer can be invoked.
1970  */
1971 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
1972                                    gfp_t gfp_mask,
1973                                    unsigned int nr_pages,
1974                                    struct mem_cgroup **memcg,
1975                                    bool oom)
1976 {
1977         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1978         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1979         struct mem_cgroup *mem = NULL;
1980         int ret;
1981
1982         /*
1983          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
1984          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
1985          * MEMDIE process.
1986          */
1987         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
1988                      || fatal_signal_pending(current)))
1989                 goto bypass;
1990
1991         /*
1992          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
1993          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
1994          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
1995          * set, if so charge the init_mm (happens for pagecache usage).
1996          */
1997         if (!*memcg && !mm)
1998                 goto bypass;
1999 again:
2000         if (*memcg) { /* css should be a valid one */
2001                 mem = *memcg;
2002                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&mem->css));
2003                 if (mem_cgroup_is_root(mem))
2004                         goto done;
2005                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(mem))
2006                         goto done;
2007                 css_get(&mem->css);
2008         } else {
2009                 struct task_struct *p;
2010
2011                 rcu_read_lock();
2012                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2013                 /*
2014                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2015                  * In that case, "mem" can point to root or p can be NULL with
2016                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2017                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2018                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2019                  * small race, here.
2020                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2021                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2022                  */
2023                 mem = mem_cgroup_from_task(p);
2024                 if (!mem || mem_cgroup_is_root(mem)) {
2025                         rcu_read_unlock();
2026                         goto done;
2027                 }
2028                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(mem)) {
2029                         /*
2030                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2031                          * But considering how consume_stok works, it's not
2032                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2033                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2034                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2035                          * calling consume_stock().
2036                          */
2037                         rcu_read_unlock();
2038                         goto done;
2039                 }
2040                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2041                 if (!css_tryget(&mem->css)) {
2042                         rcu_read_unlock();
2043                         goto again;
2044                 }
2045                 rcu_read_unlock();
2046         }
2047
2048         do {
2049                 bool oom_check;
2050
2051                 /* If killed, bypass charge */
2052                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2053                         css_put(&mem->css);
2054                         goto bypass;
2055                 }
2056
2057                 oom_check = false;
2058                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2059                         oom_check = true;
2060                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2061                 }
2062
2063                 ret = mem_cgroup_do_charge(mem, gfp_mask, batch, oom_check);
2064                 switch (ret) {
2065                 case CHARGE_OK:
2066                         break;
2067                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2068                         batch = nr_pages;
2069                         css_put(&mem->css);
2070                         mem = NULL;
2071                         goto again;
2072                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2073                         css_put(&mem->css);
2074                         goto nomem;
2075                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2076                         if (!oom) {
2077                                 css_put(&mem->css);
2078                                 goto nomem;
2079                         }
2080                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2081                         nr_oom_retries--;
2082                         break;
2083                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2084                         css_put(&mem->css);
2085                         goto bypass;
2086                 }
2087         } while (ret != CHARGE_OK);
2088
2089         if (batch > nr_pages)
2090                 refill_stock(mem, batch - nr_pages);
2091         css_put(&mem->css);
2092 done:
2093         *memcg = mem;
2094         return 0;
2095 nomem:
2096         *memcg = NULL;
2097         return -ENOMEM;
2098 bypass:
2099         *memcg = NULL;
2100         return 0;
2101 }
2102
2103 /*
2104  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2105  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2106  * gotten by try_charge().
2107  */
2108 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *mem,
2109                                        unsigned int nr_pages)
2110 {
2111         if (!mem_cgroup_is_root(mem)) {
2112                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2113
2114                 res_counter_uncharge(&mem->res, bytes);
2115                 if (do_swap_account)
2116                         res_counter_uncharge(&mem->memsw, bytes);
2117         }
2118 }
2119
2120 /*
2121  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2122  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2123  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2124  * memcg.)
2125  */
2126 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2127 {
2128         struct cgroup_subsys_state *css;
2129
2130         /* ID 0 is unused ID */
2131         if (!id)
2132                 return NULL;
2133         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2134         if (!css)
2135                 return NULL;
2136         return container_of(css, struct mem_cgroup, css);
2137 }
2138
2139 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2140 {
2141         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2142         struct page_cgroup *pc;
2143         unsigned short id;
2144         swp_entry_t ent;
2145
2146         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2147
2148         pc = lookup_page_cgroup(page);
2149         lock_page_cgroup(pc);
2150         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2151                 mem = pc->mem_cgroup;
2152                 if (mem && !css_tryget(&mem->css))
2153                         mem = NULL;
2154         } else if (PageSwapCache(page)) {
2155                 ent.val = page_private(page);
2156                 id = lookup_swap_cgroup(ent);
2157                 rcu_read_lock();
2158                 mem = mem_cgroup_lookup(id);
2159                 if (mem && !css_tryget(&mem->css))
2160                         mem = NULL;
2161                 rcu_read_unlock();
2162         }
2163         unlock_page_cgroup(pc);
2164         return mem;
2165 }
2166
2167 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *mem,
2168                                        struct page *page,
2169                                        unsigned int nr_pages,
2170                                        struct page_cgroup *pc,
2171                                        enum charge_type ctype)
2172 {
2173         lock_page_cgroup(pc);
2174         if (unlikely(PageCgroupUsed(pc))) {
2175                 unlock_page_cgroup(pc);
2176                 __mem_cgroup_cancel_charge(mem, nr_pages);
2177                 return;
2178         }
2179         /*
2180          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2181          * accessed by any other context at this point.
2182          */
2183         pc->mem_cgroup = mem;
2184         /*
2185          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2186          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2187          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2188          * before USED bit, we need memory barrier here.
2189          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2190          */
2191         smp_wmb();
2192         switch (ctype) {
2193         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE:
2194         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM:
2195                 SetPageCgroupCache(pc);
2196                 SetPageCgroupUsed(pc);
2197                 break;
2198         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2199                 ClearPageCgroupCache(pc);
2200                 SetPageCgroupUsed(pc);
2201                 break;
2202         default:
2203                 break;
2204         }
2205
2206         mem_cgroup_charge_statistics(mem, PageCgroupCache(pc), nr_pages);
2207         unlock_page_cgroup(pc);
2208         /*
2209          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2210          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2211          * if they exceeds softlimit.
2212          */
2213         memcg_check_events(mem, page);
2214 }
2215
2216 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2217
2218 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT ((1 << PCG_LOCK) | (1 << PCG_MOVE_LOCK) |\
2219                         (1 << PCG_ACCT_LRU) | (1 << PCG_MIGRATION))
2220 /*
2221  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2222  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compund_lock.
2223  */
2224 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head, struct page *tail)
2225 {
2226         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2227         struct page_cgroup *tail_pc = lookup_page_cgroup(tail);
2228         unsigned long flags;
2229
2230         if (mem_cgroup_disabled())
2231                 return;
2232         /*
2233          * We have no races with charge/uncharge but will have races with
2234          * page state accounting.
2235          */
2236         move_lock_page_cgroup(head_pc, &flags);
2237
2238         tail_pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2239         smp_wmb(); /* see __commit_charge() */
2240         if (PageCgroupAcctLRU(head_pc)) {
2241                 enum lru_list lru;
2242                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
2243
2244                 /*
2245                  * LRU flags cannot be copied because we need to add tail
2246                  *.page to LRU by generic call and our hook will be called.
2247                  * We hold lru_lock, then, reduce counter directly.
2248                  */
2249                 lru = page_lru(head);
2250                 mz = page_cgroup_zoneinfo(head_pc->mem_cgroup, head);
2251                 MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) -= 1;
2252         }
2253         tail_pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2254         move_unlock_page_cgroup(head_pc, &flags);
2255 }
2256 #endif
2257
2258 /**
2259  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2260  * @page: the page
2261  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2262  * @pc: page_cgroup of the page.
2263  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2264  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2265  * @uncharge: whether we should call uncharge and css_put against @from.
2266  *
2267  * The caller must confirm following.
2268  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2269  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2270  *
2271  * This function doesn't do "charge" nor css_get to new cgroup. It should be
2272  * done by a caller(__mem_cgroup_try_charge would be useful). If @uncharge is
2273  * true, this function does "uncharge" from old cgroup, but it doesn't if
2274  * @uncharge is false, so a caller should do "uncharge".
2275  */
2276 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2277                                    unsigned int nr_pages,
2278                                    struct page_cgroup *pc,
2279                                    struct mem_cgroup *from,
2280                                    struct mem_cgroup *to,
2281                                    bool uncharge)
2282 {
2283         unsigned long flags;
2284         int ret;
2285
2286         VM_BUG_ON(from == to);
2287         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2288         /*
2289          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2290          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2291          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2292          * hold it.
2293          */
2294         ret = -EBUSY;
2295         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2296                 goto out;
2297
2298         lock_page_cgroup(pc);
2299
2300         ret = -EINVAL;
2301         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2302                 goto unlock;
2303
2304         move_lock_page_cgroup(pc, &flags);
2305
2306         if (PageCgroupFileMapped(pc)) {
2307                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2308                 preempt_disable();
2309                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2310                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2311                 preempt_enable();
2312         }
2313         mem_cgroup_charge_statistics(from, PageCgroupCache(pc), -nr_pages);
2314         if (uncharge)
2315                 /* This is not "cancel", but cancel_charge does all we need. */
2316                 __mem_cgroup_cancel_charge(from, nr_pages);
2317
2318         /* caller should have done css_get */
2319         pc->mem_cgroup = to;
2320         mem_cgroup_charge_statistics(to, PageCgroupCache(pc), nr_pages);
2321         /*
2322          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2323          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2324          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2325          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2326          * status here.
2327          */
2328         move_unlock_page_cgroup(pc, &flags);
2329         ret = 0;
2330 unlock:
2331         unlock_page_cgroup(pc);
2332         /*
2333          * check events
2334          */
2335         memcg_check_events(to, page);
2336         memcg_check_events(from, page);
2337 out:
2338         return ret;
2339 }
2340
2341 /*
2342  * move charges to its parent.
2343  */
2344
2345 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2346                                   struct page_cgroup *pc,
2347                                   struct mem_cgroup *child,
2348                                   gfp_t gfp_mask)
2349 {
2350         struct cgroup *cg = child->css.cgroup;
2351         struct cgroup *pcg = cg->parent;
2352         struct mem_cgroup *parent;
2353         unsigned int nr_pages;
2354         unsigned long uninitialized_var(flags);
2355         int ret;
2356
2357         /* Is ROOT ? */
2358         if (!pcg)
2359                 return -EINVAL;
2360
2361         ret = -EBUSY;
2362         if (!get_page_unless_zero(page))
2363                 goto out;
2364         if (isolate_lru_page(page))
2365                 goto put;
2366
2367         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2368
2369         parent = mem_cgroup_from_cont(pcg);
2370         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, nr_pages, &parent, false);
2371         if (ret || !parent)
2372                 goto put_back;
2373
2374         if (nr_pages > 1)
2375                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2376
2377         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages, pc, child, parent, true);
2378         if (ret)
2379                 __mem_cgroup_cancel_charge(parent, nr_pages);
2380
2381         if (nr_pages > 1)
2382                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2383 put_back:
2384         putback_lru_page(page);
2385 put:
2386         put_page(page);
2387 out:
2388         return ret;
2389 }
2390
2391 /*
2392  * Charge the memory controller for page usage.
2393  * Return
2394  * 0 if the charge was successful
2395  * < 0 if the cgroup is over its limit
2396  */
2397 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2398                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2399 {
2400         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2401         unsigned int nr_pages = 1;
2402         struct page_cgroup *pc;
2403         bool oom = true;
2404         int ret;
2405
2406         if (PageTransHuge(page)) {
2407                 nr_pages <<= compound_order(page);
2408                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2409                 /*
2410                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2411                  * fault handler will fall back to regular pages.
2412                  */
2413                 oom = false;
2414         }
2415
2416         pc = lookup_page_cgroup(page);
2417         BUG_ON(!pc); /* XXX: remove this and move pc lookup into commit */
2418
2419         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &mem, oom);
2420         if (ret || !mem)
2421                 return ret;
2422
2423         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, nr_pages, pc, ctype);
2424         return 0;
2425 }
2426
2427 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2428                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2429 {
2430         if (mem_cgroup_disabled())
2431                 return 0;
2432         /*
2433          * If already mapped, we don't have to account.
2434          * If page cache, page->mapping has address_space.
2435          * But page->mapping may have out-of-use anon_vma pointer,
2436          * detecit it by PageAnon() check. newly-mapped-anon's page->mapping
2437          * is NULL.
2438          */
2439         if (page_mapped(page) || (page->mapping && !PageAnon(page)))
2440                 return 0;
2441         if (unlikely(!mm))
2442                 mm = &init_mm;
2443         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2444                                 MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2445 }
2446
2447 static void
2448 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2449                                         enum charge_type ctype);
2450
2451 static void
2452 __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(struct page *page, struct mem_cgroup *mem,
2453                                         enum charge_type ctype)
2454 {
2455         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2456         /*
2457          * In some case, SwapCache, FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2458          * is already on LRU. It means the page may on some other page_cgroup's
2459          * LRU. Take care of it.
2460          */
2461         mem_cgroup_lru_del_before_commit(page);
2462         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, 1, pc, ctype);
2463         mem_cgroup_lru_add_after_commit(page);
2464         return;
2465 }
2466
2467 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2468                                 gfp_t gfp_mask)
2469 {
2470         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2471         int ret;
2472
2473         if (mem_cgroup_disabled())
2474                 return 0;
2475         if (PageCompound(page))
2476                 return 0;
2477         /*
2478          * Corner case handling. This is called from add_to_page_cache()
2479          * in usual. But some FS (shmem) precharges this page before calling it
2480          * and call add_to_page_cache() with GFP_NOWAIT.
2481          *
2482          * For GFP_NOWAIT case, the page may be pre-charged before calling
2483          * add_to_page_cache(). (See shmem.c) check it here and avoid to call
2484          * charge twice. (It works but has to pay a bit larger cost.)
2485          * And when the page is SwapCache, it should take swap information
2486          * into account. This is under lock_page() now.
2487          */
2488         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
2489                 struct page_cgroup *pc;
2490
2491                 pc = lookup_page_cgroup(page);
2492                 if (!pc)
2493                         return 0;
2494                 lock_page_cgroup(pc);
2495                 if (PageCgroupUsed(pc)) {
2496                         unlock_page_cgroup(pc);
2497                         return 0;
2498                 }
2499                 unlock_page_cgroup(pc);
2500         }
2501
2502         if (unlikely(!mm))
2503                 mm = &init_mm;
2504
2505         if (page_is_file_cache(page)) {
2506                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, &mem, true);
2507                 if (ret || !mem)
2508                         return ret;
2509
2510                 /*
2511                  * FUSE reuses pages without going through the final
2512                  * put that would remove them from the LRU list, make
2513                  * sure that they get relinked properly.
2514                  */
2515                 __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(page, mem,
2516                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
2517                 return ret;
2518         }
2519         /* shmem */
2520         if (PageSwapCache(page)) {
2521                 ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &mem);
2522                 if (!ret)
2523                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, mem,
2524                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM);
2525         } else
2526                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2527                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM);
2528
2529         return ret;
2530 }
2531
2532 /*
2533  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2534  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2535  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2536  * "commit()" or removed by "cancel()"
2537  */
2538 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2539                                  struct page *page,
2540                                  gfp_t mask, struct mem_cgroup **ptr)
2541 {
2542         struct mem_cgroup *mem;
2543         int ret;
2544
2545         *ptr = NULL;
2546
2547         if (mem_cgroup_disabled())
2548                 return 0;
2549
2550         if (!do_swap_account)
2551                 goto charge_cur_mm;
2552         /*
2553          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already updated
2554          * the pte, and even removed page from swap cache: in those cases
2555          * do_swap_page()'s pte_same() test will fail; but there's also a
2556          * KSM case which does need to charge the page.
2557          */
2558         if (!PageSwapCache(page))
2559                 goto charge_cur_mm;
2560         mem = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2561         if (!mem)
2562                 goto charge_cur_mm;
2563         *ptr = mem;
2564         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, ptr, true);
2565         css_put(&mem->css);
2566         return ret;
2567 charge_cur_mm:
2568         if (unlikely(!mm))
2569                 mm = &init_mm;
2570         return __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, ptr, true);
2571 }
2572
2573 static void
2574 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2575                                         enum charge_type ctype)
2576 {
2577         if (mem_cgroup_disabled())
2578                 return;
2579         if (!ptr)
2580                 return;
2581         cgroup_exclude_rmdir(&ptr->css);
2582
2583         __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(page, ptr, ctype);
2584         /*
2585          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2586          * counted both as mem and swap....double count.
2587          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2588          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2589          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2590          */
2591         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2592                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2593                 unsigned short id;
2594                 struct mem_cgroup *memcg;
2595
2596                 id = swap_cgroup_record(ent, 0);
2597                 rcu_read_lock();
2598                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2599                 if (memcg) {
2600                         /*
2601                          * This recorded memcg can be obsolete one. So, avoid
2602                          * calling css_tryget
2603                          */
2604                         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
2605                                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
2606                         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
2607                         mem_cgroup_put(memcg);
2608                 }
2609                 rcu_read_unlock();
2610         }
2611         /*
2612          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2613          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2614          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2615          */
2616         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&ptr->css);
2617 }
2618
2619 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr)
2620 {
2621         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, ptr,
2622                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2623 }
2624
2625 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *mem)
2626 {
2627         if (mem_cgroup_disabled())
2628                 return;
2629         if (!mem)
2630                 return;
2631         __mem_cgroup_cancel_charge(mem, 1);
2632 }
2633
2634 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *mem,
2635                                    unsigned int nr_pages,
2636                                    const enum charge_type ctype)
2637 {
2638         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2639         bool uncharge_memsw = true;
2640
2641         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2642         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2643                 uncharge_memsw = false;
2644
2645         batch = &current->memcg_batch;
2646         /*
2647          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2648          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2649          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2650          */
2651         if (!batch->memcg)
2652                 batch->memcg = mem;
2653         /*
2654          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2655          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2656          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2657          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2658          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2659          */
2660
2661         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2662                 goto direct_uncharge;
2663
2664         if (nr_pages > 1)
2665                 goto direct_uncharge;
2666
2667         /*
2668          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2669          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2670          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2671          */
2672         if (batch->memcg != mem)
2673                 goto direct_uncharge;
2674         /* remember freed charge and uncharge it later */
2675         batch->nr_pages++;
2676         if (uncharge_memsw)
2677                 batch->memsw_nr_pages++;
2678         return;
2679 direct_uncharge:
2680         res_counter_uncharge(&mem->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2681         if (uncharge_memsw)
2682                 res_counter_uncharge(&mem->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2683         if (unlikely(batch->memcg != mem))
2684                 memcg_oom_recover(mem);
2685         return;
2686 }
2687
2688 /*
2689  * uncharge if !page_mapped(page)
2690  */
2691 static struct mem_cgroup *
2692 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype)
2693 {
2694         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2695         unsigned int nr_pages = 1;
2696         struct page_cgroup *pc;
2697
2698         if (mem_cgroup_disabled())
2699                 return NULL;
2700
2701         if (PageSwapCache(page))
2702                 return NULL;
2703
2704         if (PageTransHuge(page)) {
2705                 nr_pages <<= compound_order(page);
2706                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2707         }
2708         /*
2709          * Check if our page_cgroup is valid
2710          */
2711         pc = lookup_page_cgroup(page);
2712         if (unlikely(!pc || !PageCgroupUsed(pc)))
2713                 return NULL;
2714
2715         lock_page_cgroup(pc);
2716
2717         mem = pc->mem_cgroup;
2718
2719         if (!PageCgroupUsed(pc))
2720                 goto unlock_out;
2721
2722         switch (ctype) {
2723         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2724         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
2725                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
2726                 if (page_mapped(page) || PageCgroupMigration(pc))
2727                         goto unlock_out;
2728                 break;
2729         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
2730                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
2731                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
2732                                 goto unlock_out;
2733                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
2734                                 goto unlock_out;
2735                 break;
2736         default:
2737                 break;
2738         }
2739
2740         mem_cgroup_charge_statistics(mem, PageCgroupCache(pc), -nr_pages);
2741
2742         ClearPageCgroupUsed(pc);
2743         /*
2744          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
2745          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
2746          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
2747          * special functions.
2748          */
2749
2750         unlock_page_cgroup(pc);
2751         /*
2752          * even after unlock, we have mem->res.usage here and this memcg
2753          * will never be freed.
2754          */
2755         memcg_check_events(mem, page);
2756         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
2757                 mem_cgroup_swap_statistics(mem, true);
2758                 mem_cgroup_get(mem);
2759         }
2760         if (!mem_cgroup_is_root(mem))
2761                 mem_cgroup_do_uncharge(mem, nr_pages, ctype);
2762
2763         return mem;
2764
2765 unlock_out:
2766         unlock_page_cgroup(pc);
2767         return NULL;
2768 }
2769
2770 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
2771 {
2772         /* early check. */
2773         if (page_mapped(page))
2774                 return;
2775         if (page->mapping && !PageAnon(page))
2776                 return;
2777         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2778 }
2779
2780 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
2781 {
2782         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2783         VM_BUG_ON(page->mapping);
2784         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
2785 }
2786
2787 /*
2788  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
2789  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
2790  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
2791  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
2792  * This may be called prural(2) times in a context,
2793  */
2794
2795 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
2796 {
2797         current->memcg_batch.do_batch++;
2798         /* We can do nest. */
2799         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
2800                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
2801                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
2802                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
2803         }
2804 }
2805
2806 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
2807 {
2808         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
2809
2810         if (!batch->do_batch)
2811                 return;
2812
2813         batch->do_batch--;
2814         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
2815                 return;
2816
2817         if (!batch->memcg)
2818                 return;
2819         /*
2820          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
2821          * bacause we hide charges behind us.
2822          */
2823         if (batch->nr_pages)
2824                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
2825                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
2826         if (batch->memsw_nr_pages)
2827                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
2828                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
2829         memcg_oom_recover(batch->memcg);
2830         /* forget this pointer (for sanity check) */
2831         batch->memcg = NULL;
2832 }
2833
2834 #ifdef CONFIG_SWAP
2835 /*
2836  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
2837  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
2838  */
2839 void
2840 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
2841 {
2842         struct mem_cgroup *memcg;
2843         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
2844
2845         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
2846                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
2847
2848         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype);
2849
2850         /*
2851          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
2852          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
2853          */
2854         if (do_swap_account && swapout && memcg)
2855                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
2856 }
2857 #endif
2858
2859 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
2860 /*
2861  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
2862  * uncharge "memsw" account.
2863  */
2864 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
2865 {
2866         struct mem_cgroup *memcg;
2867         unsigned short id;
2868
2869         if (!do_swap_account)
2870                 return;
2871
2872         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
2873         rcu_read_lock();
2874         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2875         if (memcg) {
2876                 /*
2877                  * We uncharge this because swap is freed.
2878                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
2879                  */
2880                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
2881                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
2882                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
2883                 mem_cgroup_put(memcg);
2884         }
2885         rcu_read_unlock();
2886 }
2887
2888 /**
2889  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2890  * @entry: swap entry to be moved
2891  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2892  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2893  * @need_fixup: whether we should fixup res_counters and refcounts.
2894  *
2895  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2896  * as the mem_cgroup's id of @from.
2897  *
2898  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2899  *
2900  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
2901  * both res and memsw, and called css_get().
2902  */
2903 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2904                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
2905 {
2906         unsigned short old_id, new_id;
2907
2908         old_id = css_id(&from->css);
2909         new_id = css_id(&to->css);
2910
2911         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2912                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2913                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2914                 /*
2915                  * This function is only called from task migration context now.
2916                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
2917                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
2918                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
2919                  * because if the process that has been moved to @to does
2920                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
2921                  */
2922                 mem_cgroup_get(to);
2923                 if (need_fixup) {
2924                         if (!mem_cgroup_is_root(from))
2925                                 res_counter_uncharge(&from->memsw, PAGE_SIZE);
2926                         mem_cgroup_put(from);
2927                         /*
2928                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
2929                          * uncharge to->res.
2930                          */
2931                         if (!mem_cgroup_is_root(to))
2932                                 res_counter_uncharge(&to->res, PAGE_SIZE);
2933                 }
2934                 return 0;
2935         }
2936         return -EINVAL;
2937 }
2938 #else
2939 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2940                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
2941 {
2942         return -EINVAL;
2943 }
2944 #endif
2945
2946 /*
2947  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
2948  * page belongs to.
2949  */
2950 int mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page,
2951         struct page *newpage, struct mem_cgroup **ptr, gfp_t gfp_mask)
2952 {
2953         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2954         struct page_cgroup *pc;
2955         enum charge_type ctype;
2956         int ret = 0;
2957
2958         *ptr = NULL;
2959
2960         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
2961         if (mem_cgroup_disabled())
2962                 return 0;
2963
2964         pc = lookup_page_cgroup(page);
2965         lock_page_cgroup(pc);
2966         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2967                 mem = pc->mem_cgroup;
2968                 css_get(&mem->css);
2969                 /*
2970                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
2971                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
2972                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
2973                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
2974                  * until end_migration() is called
2975                  *
2976                  * Corner Case Thinking
2977                  * A)
2978                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
2979                  * while migration was ongoing.
2980                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
2981                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
2982                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
2983                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
2984                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
2985                  *
2986                  * B)
2987                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
2988                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
2989                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
2990                  * without charging it again.
2991                  *
2992                  * C)
2993                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
2994                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
2995                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
2996                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
2997                  */
2998                 if (PageAnon(page))
2999                         SetPageCgroupMigration(pc);
3000         }
3001         unlock_page_cgroup(pc);
3002         /*
3003          * If the page is not charged at this point,
3004          * we return here.
3005          */
3006         if (!mem)
3007                 return 0;
3008
3009         *ptr = mem;
3010         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, 1, ptr, false);
3011         css_put(&mem->css);/* drop extra refcnt */
3012         if (ret || *ptr == NULL) {
3013                 if (PageAnon(page)) {
3014                         lock_page_cgroup(pc);
3015                         ClearPageCgroupMigration(pc);
3016                         unlock_page_cgroup(pc);
3017                         /*
3018                          * The old page may be fully unmapped while we kept it.
3019                          */
3020                         mem_cgroup_uncharge_page(page);
3021                 }
3022                 return -ENOMEM;
3023         }
3024         /*
3025          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3026          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3027          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3028          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3029          */
3030         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
3031         if (PageAnon(page))
3032                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED;
3033         else if (page_is_file_cache(page))
3034                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3035         else
3036                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3037         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, 1, pc, ctype);
3038         return ret;
3039 }
3040
3041 /* remove redundant charge if migration failed*/
3042 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *mem,
3043         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3044 {
3045         struct page *used, *unused;
3046         struct page_cgroup *pc;
3047
3048         if (!mem)
3049                 return;
3050         /* blocks rmdir() */
3051         cgroup_exclude_rmdir(&mem->css);
3052         if (!migration_ok) {
3053                 used = oldpage;
3054                 unused = newpage;
3055         } else {
3056                 used = newpage;
3057                 unused = oldpage;
3058         }
3059         /*
3060          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3061          * of the page goes down to zero, temporarly.
3062          * Clear the flag and check the page should be charged.
3063          */
3064         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3065         lock_page_cgroup(pc);
3066         ClearPageCgroupMigration(pc);
3067         unlock_page_cgroup(pc);
3068
3069         __mem_cgroup_uncharge_common(unused, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE);
3070
3071         /*
3072          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3073          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3074          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3075          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3076          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3077          * check. (see prepare_charge() also)
3078          */
3079         if (PageAnon(used))
3080                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3081         /*
3082          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3083          * tasks.
3084          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3085          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3086          */
3087         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&mem->css);
3088 }
3089
3090 /*
3091  * A call to try to shrink memory usage on charge failure at shmem's swapin.
3092  * Calling hierarchical_reclaim is not enough because we should update
3093  * last_oom_jiffies to prevent pagefault_out_of_memory from invoking global OOM.
3094  * Moreover considering hierarchy, we should reclaim from the mem_over_limit,
3095  * not from the memcg which this page would be charged to.
3096  * try_charge_swapin does all of these works properly.
3097  */
3098 int mem_cgroup_shmem_charge_fallback(struct page *page,
3099                             struct mm_struct *mm,
3100                             gfp_t gfp_mask)
3101 {
3102         struct mem_cgroup *mem;
3103         int ret;
3104
3105         if (mem_cgroup_disabled())
3106                 return 0;
3107
3108         ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &mem);
3109         if (!ret)
3110                 mem_cgroup_cancel_charge_swapin(mem); /* it does !mem check */
3111
3112         return ret;
3113 }
3114
3115 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3116 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3117 {
3118         struct page_cgroup *pc;
3119
3120         pc = lookup_page_cgroup(page);
3121         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3122                 return pc;
3123         return NULL;
3124 }
3125
3126 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3127 {
3128         if (mem_cgroup_disabled())
3129                 return false;
3130
3131         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3132 }
3133
3134 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3135 {
3136         struct page_cgroup *pc;
3137
3138         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3139         if (pc) {
3140                 int ret = -1;
3141                 char *path;
3142
3143                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p",
3144                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3145
3146                 path = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3147                 if (path) {
3148                         rcu_read_lock();
3149                         ret = cgroup_path(pc->mem_cgroup->css.cgroup,
3150                                                         path, PATH_MAX);
3151                         rcu_read_unlock();
3152                 }
3153
3154                 printk(KERN_CONT "(%s)\n",
3155                                 (ret < 0) ? "cannot get the path" : path);
3156                 kfree(path);
3157         }
3158 }
3159 #endif
3160
3161 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3162
3163 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3164                                 unsigned long long val)
3165 {
3166         int retry_count;
3167         u64 memswlimit, memlimit;
3168         int ret = 0;
3169         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3170         u64 curusage, oldusage;
3171         int enlarge;
3172
3173         /*
3174          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3175          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3176          * of # of children which we should visit in this loop.
3177          */
3178         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3179
3180         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3181
3182         enlarge = 0;
3183         while (retry_count) {
3184                 if (signal_pending(current)) {
3185                         ret = -EINTR;
3186                         break;
3187                 }
3188                 /*
3189                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3190                  * open coded manner. You see what this really does.
3191                  * We have to guarantee mem->res.limit < mem->memsw.limit.
3192                  */
3193                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3194                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3195                 if (memswlimit < val) {
3196                         ret = -EINVAL;
3197                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3198                         break;
3199                 }
3200
3201                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3202                 if (memlimit < val)
3203                         enlarge = 1;
3204
3205                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3206                 if (!ret) {
3207                         if (memswlimit == val)
3208                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3209                         else
3210                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3211                 }
3212                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3213
3214                 if (!ret)
3215                         break;
3216
3217                 mem_cgroup_hierarchical_reclaim(memcg, NULL, GFP_KERNEL,
3218                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK,
3219                                                 NULL);
3220                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3221                 /* Usage is reduced ? */
3222                 if (curusage >= oldusage)
3223                         retry_count--;
3224                 else
3225                         oldusage = curusage;
3226         }
3227         if (!ret && enlarge)
3228                 memcg_oom_recover(memcg);
3229
3230         return ret;
3231 }
3232
3233 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3234                                         unsigned long long val)
3235 {
3236         int retry_count;
3237         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3238         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3239         int ret = -EBUSY;
3240         int enlarge = 0;
3241
3242         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3243         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3244         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3245         while (retry_count) {
3246                 if (signal_pending(current)) {
3247                         ret = -EINTR;
3248                         break;
3249                 }
3250                 /*
3251                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3252                  * open coded manner. You see what this really does.
3253                  * We have to guarantee mem->res.limit < mem->memsw.limit.
3254                  */
3255                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3256                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3257                 if (memlimit > val) {
3258                         ret = -EINVAL;
3259                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3260                         break;
3261                 }
3262                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3263                 if (memswlimit < val)
3264                         enlarge = 1;
3265                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3266                 if (!ret) {
3267                         if (memlimit == val)
3268                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3269                         else
3270                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3271                 }
3272                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3273
3274                 if (!ret)
3275                         break;
3276
3277                 mem_cgroup_hierarchical_reclaim(memcg, NULL, GFP_KERNEL,
3278                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3279                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK,
3280                                                 NULL);
3281                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3282                 /* Usage is reduced ? */
3283                 if (curusage >= oldusage)
3284                         retry_count--;
3285                 else
3286                         oldusage = curusage;
3287         }
3288         if (!ret && enlarge)
3289                 memcg_oom_recover(memcg);
3290         return ret;
3291 }
3292
3293 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3294                                             gfp_t gfp_mask,
3295                                             unsigned long *total_scanned)
3296 {
3297         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3298         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3299         unsigned long reclaimed;
3300         int loop = 0;
3301         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3302         unsigned long long excess;
3303         unsigned long nr_scanned;
3304
3305         if (order > 0)
3306                 return 0;
3307
3308         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3309         /*
3310          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3311          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3312          * pressure
3313          */
3314         do {
3315                 if (next_mz)
3316                         mz = next_mz;
3317                 else
3318                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3319                 if (!mz)
3320                         break;
3321
3322                 nr_scanned = 0;
3323                 reclaimed = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(mz->mem, zone,
3324                                                 gfp_mask,
3325                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT,
3326                                                 &nr_scanned);
3327                 nr_reclaimed += reclaimed;
3328                 *total_scanned += nr_scanned;
3329                 spin_lock(&mctz->lock);
3330
3331                 /*
3332                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3333                  * it is time to move on to the next cgroup
3334                  */
3335                 next_mz = NULL;
3336                 if (!reclaimed) {
3337                         do {
3338                                 /*
3339                                  * Loop until we find yet another one.
3340                                  *
3341                                  * By the time we get the soft_limit lock
3342                                  * again, someone might have aded the
3343                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3344                                  * make sure we get a different mem.
3345                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3346                                  * NULL if no other cgroup is present on
3347                                  * the tree
3348                                  */
3349                                 next_mz =
3350                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3351                                 if (next_mz == mz)
3352                                         css_put(&next_mz->mem->css);
3353                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3354                                         break;
3355                         } while (1);
3356                 }
3357                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->mem, mz, mctz);
3358                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->mem->res);
3359                 /*
3360                  * One school of thought says that we should not add
3361                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3362                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3363                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3364                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3365                  * term TODO.
3366                  */
3367                 /* If excess == 0, no tree ops */
3368                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->mem, mz, mctz, excess);
3369                 spin_unlock(&mctz->lock);
3370                 css_put(&mz->mem->css);
3371                 loop++;
3372                 /*
3373                  * Could not reclaim anything and there are no more
3374                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3375                  * reclaiming anything.
3376                  */
3377                 if (!nr_reclaimed &&
3378                         (next_mz == NULL ||
3379                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3380                         break;
3381         } while (!nr_reclaimed);
3382         if (next_mz)
3383                 css_put(&next_mz->mem->css);
3384         return nr_reclaimed;
3385 }
3386
3387 /*
3388  * This routine traverse page_cgroup in given list and drop them all.
3389  * *And* this routine doesn't reclaim page itself, just removes page_cgroup.
3390  */
3391 static int mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *mem,
3392                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3393 {
3394         struct zone *zone;
3395         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3396         struct page_cgroup *pc, *busy;
3397         unsigned long flags, loop;
3398         struct list_head *list;
3399         int ret = 0;
3400
3401         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3402         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, node, zid);
3403         list = &mz->lists[lru];
3404
3405         loop = MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
3406         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3407         loop += 256;
3408         busy = NULL;
3409         while (loop--) {
3410                 struct page *page;
3411
3412                 ret = 0;
3413                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3414                 if (list_empty(list)) {
3415                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3416                         break;
3417                 }
3418                 pc = list_entry(list->prev, struct page_cgroup, lru);
3419                 if (busy == pc) {
3420                         list_move(&pc->lru, list);
3421                         busy = NULL;
3422                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3423                         continue;
3424                 }
3425                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3426
3427                 page = lookup_cgroup_page(pc);
3428
3429                 ret = mem_cgroup_move_parent(page, pc, mem, GFP_KERNEL);
3430                 if (ret == -ENOMEM)
3431                         break;
3432
3433                 if (ret == -EBUSY || ret == -EINVAL) {
3434                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3435                         busy = pc;
3436                         cond_resched();
3437                 } else
3438                         busy = NULL;
3439         }
3440
3441         if (!ret && !list_empty(list))
3442                 return -EBUSY;
3443         return ret;
3444 }
3445
3446 /*
3447  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3448  * This enables deleting this mem_cgroup.