memcg: fix reclaimable lru check in memcg
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  */
23
24 #include <linux/res_counter.h>
25 #include <linux/memcontrol.h>
26 #include <linux/cgroup.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/hugetlb.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/page-flags.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/bit_spinlock.h>
34 #include <linux/rcupdate.h>
35 #include <linux/limits.h>
36 #include <linux/mutex.h>
37 #include <linux/rbtree.h>
38 #include <linux/shmem_fs.h>
39 #include <linux/slab.h>
40 #include <linux/swap.h>
41 #include <linux/swapops.h>
42 #include <linux/spinlock.h>
43 #include <linux/eventfd.h>
44 #include <linux/sort.h>
45 #include <linux/fs.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/mm_inline.h>
49 #include <linux/page_cgroup.h>
50 #include <linux/cpu.h>
51 #include <linux/oom.h>
52 #include "internal.h"
53
54 #include <asm/uaccess.h>
55
56 #include <trace/events/vmscan.h>
57
58 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
59 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
60 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
61
62 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
63 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
64 int do_swap_account __read_mostly;
65
66 /* for remember boot option*/
67 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP_ENABLED
68 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
69 #else
70 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
71 #endif
72
73 #else
74 #define do_swap_account         (0)
75 #endif
76
77
78 /*
79  * Statistics for memory cgroup.
80  */
81 enum mem_cgroup_stat_index {
82         /*
83          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
84          */
85         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
86         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
87         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
88         MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT, /* # of pages, swapped out */
89         MEM_CGROUP_STAT_DATA, /* end of data requires synchronization */
90         MEM_CGROUP_ON_MOVE,     /* someone is moving account between groups */
91         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
92 };
93
94 enum mem_cgroup_events_index {
95         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
96         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
97         MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT,        /* # of pages paged in/out */
98         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
99         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
100         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
101 };
102 /*
103  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
104  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
105  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
106  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
107  */
108 enum mem_cgroup_events_target {
109         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
110         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
111         MEM_CGROUP_NTARGETS,
112 };
113 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET (128)
114 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET (1024)
115
116 struct mem_cgroup_stat_cpu {
117         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
118         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
119         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
120 };
121
122 /*
123  * per-zone information in memory controller.
124  */
125 struct mem_cgroup_per_zone {
126         /*
127          * spin_lock to protect the per cgroup LRU
128          */
129         struct list_head        lists[NR_LRU_LISTS];
130         unsigned long           count[NR_LRU_LISTS];
131
132         struct zone_reclaim_stat reclaim_stat;
133         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
134         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
135                                                 /* the soft limit is exceeded*/
136         bool                    on_tree;
137         struct mem_cgroup       *mem;           /* Back pointer, we cannot */
138                                                 /* use container_of        */
139 };
140 /* Macro for accessing counter */
141 #define MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx)       ((mz)->count[(idx)])
142
143 struct mem_cgroup_per_node {
144         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
145 };
146
147 struct mem_cgroup_lru_info {
148         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
149 };
150
151 /*
152  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
153  * their hierarchy representation
154  */
155
156 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
157         struct rb_root rb_root;
158         spinlock_t lock;
159 };
160
161 struct mem_cgroup_tree_per_node {
162         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
163 };
164
165 struct mem_cgroup_tree {
166         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
167 };
168
169 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
170
171 struct mem_cgroup_threshold {
172         struct eventfd_ctx *eventfd;
173         u64 threshold;
174 };
175
176 /* For threshold */
177 struct mem_cgroup_threshold_ary {
178         /* An array index points to threshold just below usage. */
179         int current_threshold;
180         /* Size of entries[] */
181         unsigned int size;
182         /* Array of thresholds */
183         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
184 };
185
186 struct mem_cgroup_thresholds {
187         /* Primary thresholds array */
188         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
189         /*
190          * Spare threshold array.
191          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
192          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
193          */
194         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
195 };
196
197 /* for OOM */
198 struct mem_cgroup_eventfd_list {
199         struct list_head list;
200         struct eventfd_ctx *eventfd;
201 };
202
203 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *mem);
204 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *mem);
205
206 /*
207  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
208  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
209  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
210  * to help the administrator determine what knobs to tune.
211  *
212  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
213  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
214  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
215  * a feature that will be implemented much later in the future.
216  */
217 struct mem_cgroup {
218         struct cgroup_subsys_state css;
219         /*
220          * the counter to account for memory usage
221          */
222         struct res_counter res;
223         /*
224          * the counter to account for mem+swap usage.
225          */
226         struct res_counter memsw;
227         /*
228          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
229          * per zone LRU lists.
230          */
231         struct mem_cgroup_lru_info info;
232         /*
233          * While reclaiming in a hierarchy, we cache the last child we
234          * reclaimed from.
235          */
236         int last_scanned_child;
237         int last_scanned_node;
238 #if MAX_NUMNODES > 1
239         nodemask_t      scan_nodes;
240         unsigned long   next_scan_node_update;
241 #endif
242         /*
243          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
244          */
245         bool use_hierarchy;
246         atomic_t        oom_lock;
247         atomic_t        refcnt;
248
249         unsigned int    swappiness;
250         /* OOM-Killer disable */
251         int             oom_kill_disable;
252
253         /* set when res.limit == memsw.limit */
254         bool            memsw_is_minimum;
255
256         /* protect arrays of thresholds */
257         struct mutex thresholds_lock;
258
259         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
260         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
261
262         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
263         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
264
265         /* For oom notifier event fd */
266         struct list_head oom_notify;
267
268         /*
269          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
270          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
271          */
272         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
273         /*
274          * percpu counter.
275          */
276         struct mem_cgroup_stat_cpu *stat;
277         /*
278          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
279          * See mem_cgroup_read_stat().
280          */
281         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
282         spinlock_t pcp_counter_lock;
283 };
284
285 /* Stuffs for move charges at task migration. */
286 /*
287  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
288  * left-shifted bitmap of these types.
289  */
290 enum move_type {
291         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
292         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
293         NR_MOVE_TYPE,
294 };
295
296 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
297 static struct move_charge_struct {
298         spinlock_t        lock; /* for from, to */
299         struct mem_cgroup *from;
300         struct mem_cgroup *to;
301         unsigned long precharge;
302         unsigned long moved_charge;
303         unsigned long moved_swap;
304         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
305         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
306 } mc = {
307         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
308         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
309 };
310
311 static bool move_anon(void)
312 {
313         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
314                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
315 }
316
317 static bool move_file(void)
318 {
319         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
320                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
321 }
322
323 /*
324  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
325  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
326  */
327 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            (100)
328 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS (2)
329
330 enum charge_type {
331         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
332         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED,
333         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM,   /* used by page migration of shmem */
334         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE,   /* used by force_empty */
335         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
336         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
337         NR_CHARGE_TYPE,
338 };
339
340 /* for encoding cft->private value on file */
341 #define _MEM                    (0)
342 #define _MEMSWAP                (1)
343 #define _OOM_TYPE               (2)
344 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) (((x) << 16) | (val))
345 #define MEMFILE_TYPE(val)       (((val) >> 16) & 0xffff)
346 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
347 /* Used for OOM nofiier */
348 #define OOM_CONTROL             (0)
349
350 /*
351  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
352  */
353 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
354 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
355 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
356 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
357 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT_BIT     0x2
358 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT         (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT_BIT)
359
360 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *mem);
361 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem);
362 static struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *mem);
363 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *mem);
364
365 static struct mem_cgroup_per_zone *
366 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *mem, int nid, int zid)
367 {
368         return &mem->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
369 }
370
371 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *mem)
372 {
373         return &mem->css;
374 }
375
376 static struct mem_cgroup_per_zone *
377 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
378 {
379         int nid = page_to_nid(page);
380         int zid = page_zonenum(page);
381
382         return mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
383 }
384
385 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
386 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
387 {
388         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
389 }
390
391 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
392 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
393 {
394         int nid = page_to_nid(page);
395         int zid = page_zonenum(page);
396
397         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
398 }
399
400 static void
401 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
402                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
403                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
404                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
405 {
406         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
407         struct rb_node *parent = NULL;
408         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
409
410         if (mz->on_tree)
411                 return;
412
413         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
414         if (!mz->usage_in_excess)
415                 return;
416         while (*p) {
417                 parent = *p;
418                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
419                                         tree_node);
420                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
421                         p = &(*p)->rb_left;
422                 /*
423                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
424                  * limit by the same amount
425                  */
426                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
427                         p = &(*p)->rb_right;
428         }
429         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
430         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
431         mz->on_tree = true;
432 }
433
434 static void
435 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
436                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
437                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
438 {
439         if (!mz->on_tree)
440                 return;
441         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
442         mz->on_tree = false;
443 }
444
445 static void
446 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *mem,
447                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
448                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
449 {
450         spin_lock(&mctz->lock);
451         __mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
452         spin_unlock(&mctz->lock);
453 }
454
455
456 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
457 {
458         unsigned long long excess;
459         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
460         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
461         int nid = page_to_nid(page);
462         int zid = page_zonenum(page);
463         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
464
465         /*
466          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
467          * because their event counter is not touched.
468          */
469         for (; mem; mem = parent_mem_cgroup(mem)) {
470                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
471                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mem->res);
472                 /*
473                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
474                  * mem is over its softlimit.
475                  */
476                 if (excess || mz->on_tree) {
477                         spin_lock(&mctz->lock);
478                         /* if on-tree, remove it */
479                         if (mz->on_tree)
480                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
481                         /*
482                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
483                          * If excess is 0, no tree ops.
484                          */
485                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mem, mz, mctz, excess);
486                         spin_unlock(&mctz->lock);
487                 }
488         }
489 }
490
491 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *mem)
492 {
493         int node, zone;
494         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
495         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
496
497         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE) {
498                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
499                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, node, zone);
500                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
501                         mem_cgroup_remove_exceeded(mem, mz, mctz);
502                 }
503         }
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_zone *
507 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
508 {
509         struct rb_node *rightmost = NULL;
510         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
511
512 retry:
513         mz = NULL;
514         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
515         if (!rightmost)
516                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
517
518         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
519         /*
520          * Remove the node now but someone else can add it back,
521          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
522          * position in the tree.
523          */
524         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->mem, mz, mctz);
525         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->mem->res) ||
526                 !css_tryget(&mz->mem->css))
527                 goto retry;
528 done:
529         return mz;
530 }
531
532 static struct mem_cgroup_per_zone *
533 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
534 {
535         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
536
537         spin_lock(&mctz->lock);
538         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
539         spin_unlock(&mctz->lock);
540         return mz;
541 }
542
543 /*
544  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
545  *
546  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
547  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
548  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
549  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
550  *
551  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
552  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
553  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
554  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
555  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
556  *
557  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
558  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
559  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
560  * implemented.
561  */
562 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *mem,
563                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
564 {
565         long val = 0;
566         int cpu;
567
568         get_online_cpus();
569         for_each_online_cpu(cpu)
570                 val += per_cpu(mem->stat->count[idx], cpu);
571 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
572         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
573         val += mem->nocpu_base.count[idx];
574         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
575 #endif
576         put_online_cpus();
577         return val;
578 }
579
580 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *mem,
581                                          bool charge)
582 {
583         int val = (charge) ? 1 : -1;
584         this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT], val);
585 }
586
587 void mem_cgroup_pgfault(struct mem_cgroup *mem, int val)
588 {
589         this_cpu_add(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT], val);
590 }
591
592 void mem_cgroup_pgmajfault(struct mem_cgroup *mem, int val)
593 {
594         this_cpu_add(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT], val);
595 }
596
597 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *mem,
598                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
599 {
600         unsigned long val = 0;
601         int cpu;
602
603         for_each_online_cpu(cpu)
604                 val += per_cpu(mem->stat->events[idx], cpu);
605 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
606         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
607         val += mem->nocpu_base.events[idx];
608         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
609 #endif
610         return val;
611 }
612
613 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *mem,
614                                          bool file, int nr_pages)
615 {
616         preempt_disable();
617
618         if (file)
619                 __this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_pages);
620         else
621                 __this_cpu_add(mem->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_pages);
622
623         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
624         if (nr_pages > 0)
625                 __this_cpu_inc(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
626         else {
627                 __this_cpu_inc(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
628                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
629         }
630
631         __this_cpu_add(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT], nr_pages);
632
633         preempt_enable();
634 }
635
636 static unsigned long
637 mem_cgroup_get_zonestat_node(struct mem_cgroup *mem, int nid, enum lru_list idx)
638 {
639         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
640         u64 total = 0;
641         int zid;
642
643         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
644                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, nid, zid);
645                 total += MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, idx);
646         }
647         return total;
648 }
649 static unsigned long mem_cgroup_get_local_zonestat(struct mem_cgroup *mem,
650                                         enum lru_list idx)
651 {
652         int nid;
653         u64 total = 0;
654
655         for_each_online_node(nid)
656                 total += mem_cgroup_get_zonestat_node(mem, nid, idx);
657         return total;
658 }
659
660 static bool __memcg_event_check(struct mem_cgroup *mem, int target)
661 {
662         unsigned long val, next;
663
664         val = this_cpu_read(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
665         next = this_cpu_read(mem->stat->targets[target]);
666         /* from time_after() in jiffies.h */
667         return ((long)next - (long)val < 0);
668 }
669
670 static void __mem_cgroup_target_update(struct mem_cgroup *mem, int target)
671 {
672         unsigned long val, next;
673
674         val = this_cpu_read(mem->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
675
676         switch (target) {
677         case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
678                 next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
679                 break;
680         case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
681                 next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
682                 break;
683         default:
684                 return;
685         }
686
687         this_cpu_write(mem->stat->targets[target], next);
688 }
689
690 /*
691  * Check events in order.
692  *
693  */
694 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *mem, struct page *page)
695 {
696         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
697         if (unlikely(__memcg_event_check(mem, MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
698                 mem_cgroup_threshold(mem);
699                 __mem_cgroup_target_update(mem, MEM_CGROUP_TARGET_THRESH);
700                 if (unlikely(__memcg_event_check(mem,
701                         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT))){
702                         mem_cgroup_update_tree(mem, page);
703                         __mem_cgroup_target_update(mem,
704                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
705                 }
706         }
707 }
708
709 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
710 {
711         return container_of(cgroup_subsys_state(cont,
712                                 mem_cgroup_subsys_id), struct mem_cgroup,
713                                 css);
714 }
715
716 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
717 {
718         /*
719          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
720          * if it races with swapoff, page migration, etc.
721          * So this can be called with p == NULL.
722          */
723         if (unlikely(!p))
724                 return NULL;
725
726         return container_of(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id),
727                                 struct mem_cgroup, css);
728 }
729
730 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
731 {
732         struct mem_cgroup *mem = NULL;
733
734         if (!mm)
735                 return NULL;
736         /*
737          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
738          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
739          * pessimistic (rather than adding locks here).
740          */
741         rcu_read_lock();
742         do {
743                 mem = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
744                 if (unlikely(!mem))
745                         break;
746         } while (!css_tryget(&mem->css));
747         rcu_read_unlock();
748         return mem;
749 }
750
751 /* The caller has to guarantee "mem" exists before calling this */
752 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_start_loop(struct mem_cgroup *mem)
753 {
754         struct cgroup_subsys_state *css;
755         int found;
756
757         if (!mem) /* ROOT cgroup has the smallest ID */
758                 return root_mem_cgroup; /*css_put/get against root is ignored*/
759         if (!mem->use_hierarchy) {
760                 if (css_tryget(&mem->css))
761                         return mem;
762                 return NULL;
763         }
764         rcu_read_lock();
765         /*
766          * searching a memory cgroup which has the smallest ID under given
767          * ROOT cgroup. (ID >= 1)
768          */
769         css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, 1, &mem->css, &found);
770         if (css && css_tryget(css))
771                 mem = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
772         else
773                 mem = NULL;
774         rcu_read_unlock();
775         return mem;
776 }
777
778 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_next(struct mem_cgroup *iter,
779                                         struct mem_cgroup *root,
780                                         bool cond)
781 {
782         int nextid = css_id(&iter->css) + 1;
783         int found;
784         int hierarchy_used;
785         struct cgroup_subsys_state *css;
786
787         hierarchy_used = iter->use_hierarchy;
788
789         css_put(&iter->css);
790         /* If no ROOT, walk all, ignore hierarchy */
791         if (!cond || (root && !hierarchy_used))
792                 return NULL;
793
794         if (!root)
795                 root = root_mem_cgroup;
796
797         do {
798                 iter = NULL;
799                 rcu_read_lock();
800
801                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, nextid,
802                                 &root->css, &found);
803                 if (css && css_tryget(css))
804                         iter = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
805                 rcu_read_unlock();
806                 /* If css is NULL, no more cgroups will be found */
807                 nextid = found + 1;
808         } while (css && !iter);
809
810         return iter;
811 }
812 /*
813  * for_eacn_mem_cgroup_tree() for visiting all cgroup under tree. Please
814  * be careful that "break" loop is not allowed. We have reference count.
815  * Instead of that modify "cond" to be false and "continue" to exit the loop.
816  */
817 #define for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, root, cond) \
818         for (iter = mem_cgroup_start_loop(root);\
819              iter != NULL;\
820              iter = mem_cgroup_get_next(iter, root, cond))
821
822 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root) \
823         for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, root, true)
824
825 #define for_each_mem_cgroup_all(iter) \
826         for_each_mem_cgroup_tree_cond(iter, NULL, true)
827
828
829 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *mem)
830 {
831         return (mem == root_mem_cgroup);
832 }
833
834 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
835 {
836         struct mem_cgroup *mem;
837
838         if (!mm)
839                 return;
840
841         rcu_read_lock();
842         mem = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
843         if (unlikely(!mem))
844                 goto out;
845
846         switch (idx) {
847         case PGMAJFAULT:
848                 mem_cgroup_pgmajfault(mem, 1);
849                 break;
850         case PGFAULT:
851                 mem_cgroup_pgfault(mem, 1);
852                 break;
853         default:
854                 BUG();
855         }
856 out:
857         rcu_read_unlock();
858 }
859 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
860
861 /*
862  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
863  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
864  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
865  *
866  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
867  * 1. charge
868  * 2. moving account
869  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
870  * It is added to LRU before charge.
871  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
872  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
873  */
874
875 void mem_cgroup_del_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
876 {
877         struct page_cgroup *pc;
878         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
879
880         if (mem_cgroup_disabled())
881                 return;
882         pc = lookup_page_cgroup(page);
883         /* can happen while we handle swapcache. */
884         if (!TestClearPageCgroupAcctLRU(pc))
885                 return;
886         VM_BUG_ON(!pc->mem_cgroup);
887         /*
888          * We don't check PCG_USED bit. It's cleared when the "page" is finally
889          * removed from global LRU.
890          */
891         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
892         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
893         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) -= 1 << compound_order(page);
894         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
895                 return;
896         VM_BUG_ON(list_empty(&pc->lru));
897         list_del_init(&pc->lru);
898 }
899
900 void mem_cgroup_del_lru(struct page *page)
901 {
902         mem_cgroup_del_lru_list(page, page_lru(page));
903 }
904
905 /*
906  * Writeback is about to end against a page which has been marked for immediate
907  * reclaim.  If it still appears to be reclaimable, move it to the tail of the
908  * inactive list.
909  */
910 void mem_cgroup_rotate_reclaimable_page(struct page *page)
911 {
912         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
913         struct page_cgroup *pc;
914         enum lru_list lru = page_lru(page);
915
916         if (mem_cgroup_disabled())
917                 return;
918
919         pc = lookup_page_cgroup(page);
920         /* unused or root page is not rotated. */
921         if (!PageCgroupUsed(pc))
922                 return;
923         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
924         smp_rmb();
925         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
926                 return;
927         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
928         list_move_tail(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
929 }
930
931 void mem_cgroup_rotate_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
932 {
933         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
934         struct page_cgroup *pc;
935
936         if (mem_cgroup_disabled())
937                 return;
938
939         pc = lookup_page_cgroup(page);
940         /* unused or root page is not rotated. */
941         if (!PageCgroupUsed(pc))
942                 return;
943         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
944         smp_rmb();
945         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
946                 return;
947         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
948         list_move(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
949 }
950
951 void mem_cgroup_add_lru_list(struct page *page, enum lru_list lru)
952 {
953         struct page_cgroup *pc;
954         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
955
956         if (mem_cgroup_disabled())
957                 return;
958         pc = lookup_page_cgroup(page);
959         VM_BUG_ON(PageCgroupAcctLRU(pc));
960         if (!PageCgroupUsed(pc))
961                 return;
962         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
963         smp_rmb();
964         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
965         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
966         MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) += 1 << compound_order(page);
967         SetPageCgroupAcctLRU(pc);
968         if (mem_cgroup_is_root(pc->mem_cgroup))
969                 return;
970         list_add(&pc->lru, &mz->lists[lru]);
971 }
972
973 /*
974  * At handling SwapCache and other FUSE stuff, pc->mem_cgroup may be changed
975  * while it's linked to lru because the page may be reused after it's fully
976  * uncharged. To handle that, unlink page_cgroup from LRU when charge it again.
977  * It's done under lock_page and expected that zone->lru_lock isnever held.
978  */
979 static void mem_cgroup_lru_del_before_commit(struct page *page)
980 {
981         unsigned long flags;
982         struct zone *zone = page_zone(page);
983         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
984
985         /*
986          * Doing this check without taking ->lru_lock seems wrong but this
987          * is safe. Because if page_cgroup's USED bit is unset, the page
988          * will not be added to any memcg's LRU. If page_cgroup's USED bit is
989          * set, the commit after this will fail, anyway.
990          * This all charge/uncharge is done under some mutual execustion.
991          * So, we don't need to taking care of changes in USED bit.
992          */
993         if (likely(!PageLRU(page)))
994                 return;
995
996         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
997         /*
998          * Forget old LRU when this page_cgroup is *not* used. This Used bit
999          * is guarded by lock_page() because the page is SwapCache.
1000          */
1001         if (!PageCgroupUsed(pc))
1002                 mem_cgroup_del_lru_list(page, page_lru(page));
1003         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
1004 }
1005
1006 static void mem_cgroup_lru_add_after_commit(struct page *page)
1007 {
1008         unsigned long flags;
1009         struct zone *zone = page_zone(page);
1010         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1011
1012         /* taking care of that the page is added to LRU while we commit it */
1013         if (likely(!PageLRU(page)))
1014                 return;
1015         spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
1016         /* link when the page is linked to LRU but page_cgroup isn't */
1017         if (PageLRU(page) && !PageCgroupAcctLRU(pc))
1018                 mem_cgroup_add_lru_list(page, page_lru(page));
1019         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
1020 }
1021
1022
1023 void mem_cgroup_move_lists(struct page *page,
1024                            enum lru_list from, enum lru_list to)
1025 {
1026         if (mem_cgroup_disabled())
1027                 return;
1028         mem_cgroup_del_lru_list(page, from);
1029         mem_cgroup_add_lru_list(page, to);
1030 }
1031
1032 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *mem)
1033 {
1034         int ret;
1035         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1036         struct task_struct *p;
1037
1038         p = find_lock_task_mm(task);
1039         if (!p)
1040                 return 0;
1041         curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1042         task_unlock(p);
1043         if (!curr)
1044                 return 0;
1045         /*
1046          * We should check use_hierarchy of "mem" not "curr". Because checking
1047          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1048          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "mem" in *cgroup*
1049          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "mem").
1050          */
1051         if (mem->use_hierarchy)
1052                 ret = css_is_ancestor(&curr->css, &mem->css);
1053         else
1054                 ret = (curr == mem);
1055         css_put(&curr->css);
1056         return ret;
1057 }
1058
1059 static int calc_inactive_ratio(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *present_pages)
1060 {
1061         unsigned long active;
1062         unsigned long inactive;
1063         unsigned long gb;
1064         unsigned long inactive_ratio;
1065
1066         inactive = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_INACTIVE_ANON);
1067         active = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_ACTIVE_ANON);
1068
1069         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1070         if (gb)
1071                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1072         else
1073                 inactive_ratio = 1;
1074
1075         if (present_pages) {
1076                 present_pages[0] = inactive;
1077                 present_pages[1] = active;
1078         }
1079
1080         return inactive_ratio;
1081 }
1082
1083 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct mem_cgroup *memcg)
1084 {
1085         unsigned long active;
1086         unsigned long inactive;
1087         unsigned long present_pages[2];
1088         unsigned long inactive_ratio;
1089
1090         inactive_ratio = calc_inactive_ratio(memcg, present_pages);
1091
1092         inactive = present_pages[0];
1093         active = present_pages[1];
1094
1095         if (inactive * inactive_ratio < active)
1096                 return 1;
1097
1098         return 0;
1099 }
1100
1101 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct mem_cgroup *memcg)
1102 {
1103         unsigned long active;
1104         unsigned long inactive;
1105
1106         inactive = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_INACTIVE_FILE);
1107         active = mem_cgroup_get_local_zonestat(memcg, LRU_ACTIVE_FILE);
1108
1109         return (active > inactive);
1110 }
1111
1112 unsigned long mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1113                                                 struct zone *zone,
1114                                                 enum lru_list lru)
1115 {
1116         int nid = zone_to_nid(zone);
1117         int zid = zone_idx(zone);
1118         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
1119
1120         return MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
1121 }
1122
1123 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_file_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1124                                                         int nid)
1125 {
1126         unsigned long ret;
1127
1128         ret = mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_INACTIVE_FILE) +
1129                 mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_ACTIVE_FILE);
1130
1131         return ret;
1132 }
1133
1134 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_anon_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1135                                                         int nid)
1136 {
1137         unsigned long ret;
1138
1139         ret = mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_INACTIVE_ANON) +
1140                 mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_ACTIVE_ANON);
1141         return ret;
1142 }
1143
1144 #if MAX_NUMNODES > 1
1145 static unsigned long mem_cgroup_nr_file_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1146 {
1147         u64 total = 0;
1148         int nid;
1149
1150         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1151                 total += mem_cgroup_node_nr_file_lru_pages(memcg, nid);
1152
1153         return total;
1154 }
1155
1156 static unsigned long mem_cgroup_nr_anon_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1157 {
1158         u64 total = 0;
1159         int nid;
1160
1161         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1162                 total += mem_cgroup_node_nr_anon_lru_pages(memcg, nid);
1163
1164         return total;
1165 }
1166
1167 static unsigned long
1168 mem_cgroup_node_nr_unevictable_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid)
1169 {
1170         return mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, LRU_UNEVICTABLE);
1171 }
1172
1173 static unsigned long
1174 mem_cgroup_nr_unevictable_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1175 {
1176         u64 total = 0;
1177         int nid;
1178
1179         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1180                 total += mem_cgroup_node_nr_unevictable_lru_pages(memcg, nid);
1181
1182         return total;
1183 }
1184
1185 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
1186                                                         int nid)
1187 {
1188         enum lru_list l;
1189         u64 total = 0;
1190
1191         for_each_lru(l)
1192                 total += mem_cgroup_get_zonestat_node(memcg, nid, l);
1193
1194         return total;
1195 }
1196
1197 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg)
1198 {
1199         u64 total = 0;
1200         int nid;
1201
1202         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
1203                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid);
1204
1205         return total;
1206 }
1207 #endif /* CONFIG_NUMA */
1208
1209 struct zone_reclaim_stat *mem_cgroup_get_reclaim_stat(struct mem_cgroup *memcg,
1210                                                       struct zone *zone)
1211 {
1212         int nid = zone_to_nid(zone);
1213         int zid = zone_idx(zone);
1214         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
1215
1216         return &mz->reclaim_stat;
1217 }
1218
1219 struct zone_reclaim_stat *
1220 mem_cgroup_get_reclaim_stat_from_page(struct page *page)
1221 {
1222         struct page_cgroup *pc;
1223         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1224
1225         if (mem_cgroup_disabled())
1226                 return NULL;
1227
1228         pc = lookup_page_cgroup(page);
1229         if (!PageCgroupUsed(pc))
1230                 return NULL;
1231         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
1232         smp_rmb();
1233         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
1234         return &mz->reclaim_stat;
1235 }
1236
1237 unsigned long mem_cgroup_isolate_pages(unsigned long nr_to_scan,
1238                                         struct list_head *dst,
1239                                         unsigned long *scanned, int order,
1240                                         int mode, struct zone *z,
1241                                         struct mem_cgroup *mem_cont,
1242                                         int active, int file)
1243 {
1244         unsigned long nr_taken = 0;
1245         struct page *page;
1246         unsigned long scan;
1247         LIST_HEAD(pc_list);
1248         struct list_head *src;
1249         struct page_cgroup *pc, *tmp;
1250         int nid = zone_to_nid(z);
1251         int zid = zone_idx(z);
1252         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1253         int lru = LRU_FILE * file + active;
1254         int ret;
1255
1256         BUG_ON(!mem_cont);
1257         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem_cont, nid, zid);
1258         src = &mz->lists[lru];
1259
1260         scan = 0;
1261         list_for_each_entry_safe_reverse(pc, tmp, src, lru) {
1262                 if (scan >= nr_to_scan)
1263                         break;
1264
1265                 if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
1266                         continue;
1267
1268                 page = lookup_cgroup_page(pc);
1269
1270                 if (unlikely(!PageLRU(page)))
1271                         continue;
1272
1273                 scan++;
1274                 ret = __isolate_lru_page(page, mode, file);
1275                 switch (ret) {
1276                 case 0:
1277                         list_move(&page->lru, dst);
1278                         mem_cgroup_del_lru(page);
1279                         nr_taken += hpage_nr_pages(page);
1280                         break;
1281                 case -EBUSY:
1282                         /* we don't affect global LRU but rotate in our LRU */
1283                         mem_cgroup_rotate_lru_list(page, page_lru(page));
1284                         break;
1285                 default:
1286                         break;
1287                 }
1288         }
1289
1290         *scanned = scan;
1291
1292         trace_mm_vmscan_memcg_isolate(0, nr_to_scan, scan, nr_taken,
1293                                       0, 0, 0, mode);
1294
1295         return nr_taken;
1296 }
1297
1298 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1299         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1300
1301 /**
1302  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1303  * @mem: the memory cgroup
1304  *
1305  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1306  * pages.
1307  */
1308 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *mem)
1309 {
1310         unsigned long long margin;
1311
1312         margin = res_counter_margin(&mem->res);
1313         if (do_swap_account)
1314                 margin = min(margin, res_counter_margin(&mem->memsw));
1315         return margin >> PAGE_SHIFT;
1316 }
1317
1318 static unsigned int get_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1319 {
1320         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1321
1322         /* root ? */
1323         if (cgrp->parent == NULL)
1324                 return vm_swappiness;
1325
1326         return memcg->swappiness;
1327 }
1328
1329 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *mem)
1330 {
1331         int cpu;
1332
1333         get_online_cpus();
1334         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
1335         for_each_online_cpu(cpu)
1336                 per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) += 1;
1337         mem->nocpu_base.count[MEM_CGROUP_ON_MOVE] += 1;
1338         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
1339         put_online_cpus();
1340
1341         synchronize_rcu();
1342 }
1343
1344 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *mem)
1345 {
1346         int cpu;
1347
1348         if (!mem)
1349                 return;
1350         get_online_cpus();
1351         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
1352         for_each_online_cpu(cpu)
1353                 per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) -= 1;
1354         mem->nocpu_base.count[MEM_CGROUP_ON_MOVE] -= 1;
1355         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
1356         put_online_cpus();
1357 }
1358 /*
1359  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1360  *
1361  * mem_cgroup_stealed() - checking a cgroup is mc.from or not. This is used
1362  *                        for avoiding race in accounting. If true,
1363  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1364  *
1365  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1366  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1367  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1368  */
1369
1370 static bool mem_cgroup_stealed(struct mem_cgroup *mem)
1371 {
1372         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1373         return this_cpu_read(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE]) > 0;
1374 }
1375
1376 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *mem)
1377 {
1378         struct mem_cgroup *from;
1379         struct mem_cgroup *to;
1380         bool ret = false;
1381         /*
1382          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1383          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1384          */
1385         spin_lock(&mc.lock);
1386         from = mc.from;
1387         to = mc.to;
1388         if (!from)
1389                 goto unlock;
1390         if (from == mem || to == mem
1391             || (mem->use_hierarchy && css_is_ancestor(&from->css, &mem->css))
1392             || (mem->use_hierarchy && css_is_ancestor(&to->css, &mem->css)))
1393                 ret = true;
1394 unlock:
1395         spin_unlock(&mc.lock);
1396         return ret;
1397 }
1398
1399 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *mem)
1400 {
1401         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1402                 if (mem_cgroup_under_move(mem)) {
1403                         DEFINE_WAIT(wait);
1404                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1405                         /* moving charge context might have finished. */
1406                         if (mc.moving_task)
1407                                 schedule();
1408                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1409                         return true;
1410                 }
1411         }
1412         return false;
1413 }
1414
1415 /**
1416  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1417  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1418  * @p: Task that is going to be killed
1419  *
1420  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1421  * enabled
1422  */
1423 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1424 {
1425         struct cgroup *task_cgrp;
1426         struct cgroup *mem_cgrp;
1427         /*
1428          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1429          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1430          * If this assumption is broken, revisit this code.
1431          */
1432         static char memcg_name[PATH_MAX];
1433         int ret;
1434
1435         if (!memcg || !p)
1436                 return;
1437
1438
1439         rcu_read_lock();
1440
1441         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1442         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1443
1444         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1445         if (ret < 0) {
1446                 /*
1447                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1448                  * But we'll still print out the usage information
1449                  */
1450                 rcu_read_unlock();
1451                 goto done;
1452         }
1453         rcu_read_unlock();
1454
1455         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1456
1457         rcu_read_lock();
1458         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1459         if (ret < 0) {
1460                 rcu_read_unlock();
1461                 goto done;
1462         }
1463         rcu_read_unlock();
1464
1465         /*
1466          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1467          */
1468         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1469 done:
1470
1471         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1472                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1473                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1474                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1475         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1476                 "failcnt %llu\n",
1477                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1478                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1479                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1480 }
1481
1482 /*
1483  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1484  * 1(self count) if no children.
1485  */
1486 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *mem)
1487 {
1488         int num = 0;
1489         struct mem_cgroup *iter;
1490
1491         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
1492                 num++;
1493         return num;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1498  */
1499 u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1500 {
1501         u64 limit;
1502         u64 memsw;
1503
1504         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1505         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1506
1507         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1508         /*
1509          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1510          * to this memcg, return that limit.
1511          */
1512         return min(limit, memsw);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Visit the first child (need not be the first child as per the ordering
1517  * of the cgroup list, since we track last_scanned_child) of @mem and use
1518  * that to reclaim free pages from.
1519  */
1520 static struct mem_cgroup *
1521 mem_cgroup_select_victim(struct mem_cgroup *root_mem)
1522 {
1523         struct mem_cgroup *ret = NULL;
1524         struct cgroup_subsys_state *css;
1525         int nextid, found;
1526
1527         if (!root_mem->use_hierarchy) {
1528                 css_get(&root_mem->css);
1529                 ret = root_mem;
1530         }
1531
1532         while (!ret) {
1533                 rcu_read_lock();
1534                 nextid = root_mem->last_scanned_child + 1;
1535                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, nextid, &root_mem->css,
1536                                    &found);
1537                 if (css && css_tryget(css))
1538                         ret = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
1539
1540                 rcu_read_unlock();
1541                 /* Updates scanning parameter */
1542                 if (!css) {
1543                         /* this means start scan from ID:1 */
1544                         root_mem->last_scanned_child = 0;
1545                 } else
1546                         root_mem->last_scanned_child = found;
1547         }
1548
1549         return ret;
1550 }
1551
1552 /**
1553  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1554  * @mem: the target memcg
1555  * @nid: the node ID to be checked.
1556  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1557  *
1558  * This function returns whether the specified memcg contains any
1559  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1560  * pages in the node.
1561  */
1562 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *mem,
1563                 int nid, bool noswap)
1564 {
1565         if (mem_cgroup_node_nr_file_lru_pages(mem, nid))
1566                 return true;
1567         if (noswap || !total_swap_pages)
1568                 return false;
1569         if (mem_cgroup_node_nr_anon_lru_pages(mem, nid))
1570                 return true;
1571         return false;
1572
1573 }
1574 #if MAX_NUMNODES > 1
1575
1576 /*
1577  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1578  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1579  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1580  *
1581  */
1582 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *mem)
1583 {
1584         int nid;
1585
1586         if (time_after(mem->next_scan_node_update, jiffies))
1587                 return;
1588
1589         mem->next_scan_node_update = jiffies + 10*HZ;
1590         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1591         mem->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1592
1593         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1594
1595                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(mem, nid, false))
1596                         node_clear(nid, mem->scan_nodes);
1597         }
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1602  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1603  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1604  *
1605  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1606  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1607  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1608  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1609  *
1610  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1611  */
1612 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *mem)
1613 {
1614         int node;
1615
1616         mem_cgroup_may_update_nodemask(mem);
1617         node = mem->last_scanned_node;
1618
1619         node = next_node(node, mem->scan_nodes);
1620         if (node == MAX_NUMNODES)
1621                 node = first_node(mem->scan_nodes);
1622         /*
1623          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1624          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1625          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1626          * we use curret node.
1627          */
1628         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1629                 node = numa_node_id();
1630
1631         mem->last_scanned_node = node;
1632         return node;
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1637  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1638  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1639  * enough new information. We need to do double check.
1640  */
1641 bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *mem, bool noswap)
1642 {
1643         int nid;
1644
1645         /*
1646          * quick check...making use of scan_node.
1647          * We can skip unused nodes.
1648          */
1649         if (!nodes_empty(mem->scan_nodes)) {
1650                 for (nid = first_node(mem->scan_nodes);
1651                      nid < MAX_NUMNODES;
1652                      nid = next_node(nid, mem->scan_nodes)) {
1653
1654                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(mem, nid, noswap))
1655                                 return true;
1656                 }
1657         }
1658         /*
1659          * Check rest of nodes.
1660          */
1661         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1662                 if (node_isset(nid, mem->scan_nodes))
1663                         continue;
1664                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(mem, nid, noswap))
1665                         return true;
1666         }
1667         return false;
1668 }
1669
1670 #else
1671 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *mem)
1672 {
1673         return 0;
1674 }
1675
1676 bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *mem, bool noswap)
1677 {
1678         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(mem, 0, noswap);
1679 }
1680 #endif
1681
1682 /*
1683  * Scan the hierarchy if needed to reclaim memory. We remember the last child
1684  * we reclaimed from, so that we don't end up penalizing one child extensively
1685  * based on its position in the children list.
1686  *
1687  * root_mem is the original ancestor that we've been reclaim from.
1688  *
1689  * We give up and return to the caller when we visit root_mem twice.
1690  * (other groups can be removed while we're walking....)
1691  *
1692  * If shrink==true, for avoiding to free too much, this returns immedieately.
1693  */
1694 static int mem_cgroup_hierarchical_reclaim(struct mem_cgroup *root_mem,
1695                                                 struct zone *zone,
1696                                                 gfp_t gfp_mask,
1697                                                 unsigned long reclaim_options,
1698                                                 unsigned long *total_scanned)
1699 {
1700         struct mem_cgroup *victim;
1701         int ret, total = 0;
1702         int loop = 0;
1703         bool noswap = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
1704         bool shrink = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK;
1705         bool check_soft = reclaim_options & MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT;
1706         unsigned long excess;
1707         unsigned long nr_scanned;
1708
1709         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_mem->res) >> PAGE_SHIFT;
1710
1711         /* If memsw_is_minimum==1, swap-out is of-no-use. */
1712         if (!check_soft && root_mem->memsw_is_minimum)
1713                 noswap = true;
1714
1715         while (1) {
1716                 victim = mem_cgroup_select_victim(root_mem);
1717                 if (victim == root_mem) {
1718                         loop++;
1719                         /*
1720                          * We are not draining per cpu cached charges during
1721                          * soft limit reclaim  because global reclaim doesn't
1722                          * care about charges. It tries to free some memory and
1723                          * charges will not give any.
1724                          */
1725                         if (!check_soft && loop >= 1)
1726                                 drain_all_stock_async(root_mem);
1727                         if (loop >= 2) {
1728                                 /*
1729                                  * If we have not been able to reclaim
1730                                  * anything, it might because there are
1731                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1732                                  */
1733                                 if (!check_soft || !total) {
1734                                         css_put(&victim->css);
1735                                         break;
1736                                 }
1737                                 /*
1738                                  * We want to do more targeted reclaim.
1739                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1740                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1741                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1742                                  */
1743                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1744                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS)) {
1745                                         css_put(&victim->css);
1746                                         break;
1747                                 }
1748                         }
1749                 }
1750                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, noswap)) {
1751                         /* this cgroup's local usage == 0 */
1752                         css_put(&victim->css);
1753                         continue;
1754                 }
1755                 /* we use swappiness of local cgroup */
1756                 if (check_soft) {
1757                         ret = mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask,
1758                                 noswap, get_swappiness(victim), zone,
1759                                 &nr_scanned);
1760                         *total_scanned += nr_scanned;
1761                 } else
1762                         ret = try_to_free_mem_cgroup_pages(victim, gfp_mask,
1763                                                 noswap, get_swappiness(victim));
1764                 css_put(&victim->css);
1765                 /*
1766                  * At shrinking usage, we can't check we should stop here or
1767                  * reclaim more. It's depends on callers. last_scanned_child
1768                  * will work enough for keeping fairness under tree.
1769                  */
1770                 if (shrink)
1771                         return ret;
1772                 total += ret;
1773                 if (check_soft) {
1774                         if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_mem->res))
1775                                 return total;
1776                 } else if (mem_cgroup_margin(root_mem))
1777                         return total;
1778         }
1779         return total;
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1784  * If someone is running, return false.
1785  */
1786 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *mem)
1787 {
1788         int x, lock_count = 0;
1789         struct mem_cgroup *iter;
1790
1791         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem) {
1792                 x = atomic_inc_return(&iter->oom_lock);
1793                 lock_count = max(x, lock_count);
1794         }
1795
1796         if (lock_count == 1)
1797                 return true;
1798         return false;
1799 }
1800
1801 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *mem)
1802 {
1803         struct mem_cgroup *iter;
1804
1805         /*
1806          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1807          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1808          * atomic_add_unless() here.
1809          */
1810         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
1811                 atomic_add_unless(&iter->oom_lock, -1, 0);
1812         return 0;
1813 }
1814
1815
1816 static DEFINE_MUTEX(memcg_oom_mutex);
1817 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1818
1819 struct oom_wait_info {
1820         struct mem_cgroup *mem;
1821         wait_queue_t    wait;
1822 };
1823
1824 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1825         unsigned mode, int sync, void *arg)
1826 {
1827         struct mem_cgroup *wake_mem = (struct mem_cgroup *)arg;
1828         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1829
1830         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1831
1832         if (oom_wait_info->mem == wake_mem)
1833                 goto wakeup;
1834         /* if no hierarchy, no match */
1835         if (!oom_wait_info->mem->use_hierarchy || !wake_mem->use_hierarchy)
1836                 return 0;
1837         /*
1838          * Both of oom_wait_info->mem and wake_mem are stable under us.
1839          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1840          */
1841         if (!css_is_ancestor(&oom_wait_info->mem->css, &wake_mem->css) &&
1842             !css_is_ancestor(&wake_mem->css, &oom_wait_info->mem->css))
1843                 return 0;
1844
1845 wakeup:
1846         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1847 }
1848
1849 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *mem)
1850 {
1851         /* for filtering, pass "mem" as argument. */
1852         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, mem);
1853 }
1854
1855 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *mem)
1856 {
1857         if (mem && atomic_read(&mem->oom_lock))
1858                 memcg_wakeup_oom(mem);
1859 }
1860
1861 /*
1862  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1863  */
1864 bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *mem, gfp_t mask)
1865 {
1866         struct oom_wait_info owait;
1867         bool locked, need_to_kill;
1868
1869         owait.mem = mem;
1870         owait.wait.flags = 0;
1871         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1872         owait.wait.private = current;
1873         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1874         need_to_kill = true;
1875         /* At first, try to OOM lock hierarchy under mem.*/
1876         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
1877         locked = mem_cgroup_oom_lock(mem);
1878         /*
1879          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1880          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1881          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1882          */
1883         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1884         if (!locked || mem->oom_kill_disable)
1885                 need_to_kill = false;
1886         if (locked)
1887                 mem_cgroup_oom_notify(mem);
1888         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
1889
1890         if (need_to_kill) {
1891                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1892                 mem_cgroup_out_of_memory(mem, mask);
1893         } else {
1894                 schedule();
1895                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1896         }
1897         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
1898         mem_cgroup_oom_unlock(mem);
1899         memcg_wakeup_oom(mem);
1900         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
1901
1902         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1903                 return false;
1904         /* Give chance to dying process */
1905         schedule_timeout(1);
1906         return true;
1907 }
1908
1909 /*
1910  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1911  * generalized to update other statistics as well.
1912  *
1913  * Notes: Race condition
1914  *
1915  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1916  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1917  * to do so _always_.
1918  *
1919  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1920  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1921  * are no race with "charge".
1922  *
1923  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1924  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1925  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1926  * by flags.
1927  *
1928  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1929  * small, we check MEM_CGROUP_ON_MOVE percpu value and detect there are
1930  * possibility of race condition. If there is, we take a lock.
1931  */
1932
1933 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1934                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1935 {
1936         struct mem_cgroup *mem;
1937         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1938         bool need_unlock = false;
1939         unsigned long uninitialized_var(flags);
1940
1941         if (unlikely(!pc))
1942                 return;
1943
1944         rcu_read_lock();
1945         mem = pc->mem_cgroup;
1946         if (unlikely(!mem || !PageCgroupUsed(pc)))
1947                 goto out;
1948         /* pc->mem_cgroup is unstable ? */
1949         if (unlikely(mem_cgroup_stealed(mem)) || PageTransHuge(page)) {
1950                 /* take a lock against to access pc->mem_cgroup */
1951                 move_lock_page_cgroup(pc, &flags);
1952                 need_unlock = true;
1953                 mem = pc->mem_cgroup;
1954                 if (!mem || !PageCgroupUsed(pc))
1955                         goto out;
1956         }
1957
1958         switch (idx) {
1959         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
1960                 if (val > 0)
1961                         SetPageCgroupFileMapped(pc);
1962                 else if (!page_mapped(page))
1963                         ClearPageCgroupFileMapped(pc);
1964                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
1965                 break;
1966         default:
1967                 BUG();
1968         }
1969
1970         this_cpu_add(mem->stat->count[idx], val);
1971
1972 out:
1973         if (unlikely(need_unlock))
1974                 move_unlock_page_cgroup(pc, &flags);
1975         rcu_read_unlock();
1976         return;
1977 }
1978 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_update_page_stat);
1979
1980 /*
1981  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1982  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1983  */
1984 #define CHARGE_BATCH    32U
1985 struct memcg_stock_pcp {
1986         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1987         unsigned int nr_pages;
1988         struct work_struct work;
1989         unsigned long flags;
1990 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  (0)
1991 };
1992 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1993 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1994
1995 /*
1996  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
1997  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
1998  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
1999  * refilled.
2000  */
2001 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *mem)
2002 {
2003         struct memcg_stock_pcp *stock;
2004         bool ret = true;
2005
2006         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2007         if (mem == stock->cached && stock->nr_pages)
2008                 stock->nr_pages--;
2009         else /* need to call res_counter_charge */
2010                 ret = false;
2011         put_cpu_var(memcg_stock);
2012         return ret;
2013 }
2014
2015 /*
2016  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2017  */
2018 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2019 {
2020         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2021
2022         if (stock->nr_pages) {
2023                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2024
2025                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2026                 if (do_swap_account)
2027                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2028                 stock->nr_pages = 0;
2029         }
2030         stock->cached = NULL;
2031 }
2032
2033 /*
2034  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2035  * a thread which is pinned to local cpu.
2036  */
2037 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2038 {
2039         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2040         drain_stock(stock);
2041         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2046  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2047  */
2048 static void refill_stock(struct mem_cgroup *mem, unsigned int nr_pages)
2049 {
2050         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2051
2052         if (stock->cached != mem) { /* reset if necessary */
2053                 drain_stock(stock);
2054                 stock->cached = mem;
2055         }
2056         stock->nr_pages += nr_pages;
2057         put_cpu_var(memcg_stock);
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2062  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2063  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2064  * it.
2065  */
2066 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_mem)
2067 {
2068         int cpu, curcpu;
2069         /*
2070          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2071          */
2072         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2073                 return;
2074         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2075         get_online_cpus();
2076         /*
2077          * Get a hint for avoiding draining charges on the current cpu,
2078          * which must be exhausted by our charging.  It is not required that
2079          * this be a precise check, so we use raw_smp_processor_id() instead of
2080          * getcpu()/putcpu().
2081          */
2082         curcpu = raw_smp_processor_id();
2083         for_each_online_cpu(cpu) {
2084                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2085                 struct mem_cgroup *mem;
2086
2087                 if (cpu == curcpu)
2088                         continue;
2089
2090                 mem = stock->cached;
2091                 if (!mem)
2092                         continue;
2093                 if (mem != root_mem) {
2094                         if (!root_mem->use_hierarchy)
2095                                 continue;
2096                         /* check whether "mem" is under tree of "root_mem" */
2097                         if (!css_is_ancestor(&mem->css, &root_mem->css))
2098                                 continue;
2099                 }
2100                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2101                         schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2102         }
2103         put_online_cpus();
2104         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2105         /* We don't wait for flush_work */
2106 }
2107
2108 /* This is a synchronous drain interface. */
2109 static void drain_all_stock_sync(void)
2110 {
2111         /* called when force_empty is called */
2112         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2113         schedule_on_each_cpu(drain_local_stock);
2114         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2115 }
2116
2117 /*
2118  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2119  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2120  */
2121 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *mem, int cpu)
2122 {
2123         int i;
2124
2125         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
2126         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_DATA; i++) {
2127                 long x = per_cpu(mem->stat->count[i], cpu);
2128
2129                 per_cpu(mem->stat->count[i], cpu) = 0;
2130                 mem->nocpu_base.count[i] += x;
2131         }
2132         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2133                 unsigned long x = per_cpu(mem->stat->events[i], cpu);
2134
2135                 per_cpu(mem->stat->events[i], cpu) = 0;
2136                 mem->nocpu_base.events[i] += x;
2137         }
2138         /* need to clear ON_MOVE value, works as a kind of lock. */
2139         per_cpu(mem->stat->count[MEM_CGROUP_ON_MOVE], cpu) = 0;
2140         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
2141 }
2142
2143 static void synchronize_mem_cgroup_on_move(struct mem_cgroup *mem, int cpu)
2144 {
2145         int idx = MEM_CGROUP_ON_MOVE;
2146
2147         spin_lock(&mem->pcp_counter_lock);
2148         per_cpu(mem->stat->count[idx], cpu) = mem->nocpu_base.count[idx];
2149         spin_unlock(&mem->pcp_counter_lock);
2150 }
2151
2152 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2153                                         unsigned long action,
2154                                         void *hcpu)
2155 {
2156         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2157         struct memcg_stock_pcp *stock;
2158         struct mem_cgroup *iter;
2159
2160         if ((action == CPU_ONLINE)) {
2161                 for_each_mem_cgroup_all(iter)
2162                         synchronize_mem_cgroup_on_move(iter, cpu);
2163                 return NOTIFY_OK;
2164         }
2165
2166         if ((action != CPU_DEAD) || action != CPU_DEAD_FROZEN)
2167                 return NOTIFY_OK;
2168
2169         for_each_mem_cgroup_all(iter)
2170                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2171
2172         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2173         drain_stock(stock);
2174         return NOTIFY_OK;
2175 }
2176
2177
2178 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2179 enum {
2180         CHARGE_OK,              /* success */
2181         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2182         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2183         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2184         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2185 };
2186
2187 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *mem, gfp_t gfp_mask,
2188                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2189 {
2190         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2191         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2192         struct res_counter *fail_res;
2193         unsigned long flags = 0;
2194         int ret;
2195
2196         ret = res_counter_charge(&mem->res, csize, &fail_res);
2197
2198         if (likely(!ret)) {
2199                 if (!do_swap_account)
2200                         return CHARGE_OK;
2201                 ret = res_counter_charge(&mem->memsw, csize, &fail_res);
2202                 if (likely(!ret))
2203                         return CHARGE_OK;
2204
2205                 res_counter_uncharge(&mem->res, csize);
2206                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2207                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2208         } else
2209                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2210         /*
2211          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2212          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2213          *
2214          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2215          * single page instead.
2216          */
2217         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2218                 return CHARGE_RETRY;
2219
2220         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2221                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2222
2223         ret = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(mem_over_limit, NULL,
2224                                               gfp_mask, flags, NULL);
2225         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2226                 return CHARGE_RETRY;
2227         /*
2228          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2229          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2230          * before killing the task.
2231          *
2232          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2233          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2234          * to regular pages anyway in case of failure.
2235          */
2236         if (nr_pages == 1 && ret)
2237                 return CHARGE_RETRY;
2238
2239         /*
2240          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2241          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2242          */
2243         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2244                 return CHARGE_RETRY;
2245
2246         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2247         if (!oom_check)
2248                 return CHARGE_NOMEM;
2249         /* check OOM */
2250         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask))
2251                 return CHARGE_OOM_DIE;
2252
2253         return CHARGE_RETRY;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Unlike exported interface, "oom" parameter is added. if oom==true,
2258  * oom-killer can be invoked.
2259  */
2260 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2261                                    gfp_t gfp_mask,
2262                                    unsigned int nr_pages,
2263                                    struct mem_cgroup **memcg,
2264                                    bool oom)
2265 {
2266         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2267         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2268         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2269         int ret;
2270
2271         /*
2272          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2273          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2274          * MEMDIE process.
2275          */
2276         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2277                      || fatal_signal_pending(current)))
2278                 goto bypass;
2279
2280         /*
2281          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2282          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2283          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2284          * set, if so charge the init_mm (happens for pagecache usage).
2285          */
2286         if (!*memcg && !mm)
2287                 goto bypass;
2288 again:
2289         if (*memcg) { /* css should be a valid one */
2290                 mem = *memcg;
2291                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&mem->css));
2292                 if (mem_cgroup_is_root(mem))
2293                         goto done;
2294                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(mem))
2295                         goto done;
2296                 css_get(&mem->css);
2297         } else {
2298                 struct task_struct *p;
2299
2300                 rcu_read_lock();
2301                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2302                 /*
2303                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2304                  * In that case, "mem" can point to root or p can be NULL with
2305                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2306                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2307                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2308                  * small race, here.
2309                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2310                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2311                  */
2312                 mem = mem_cgroup_from_task(p);
2313                 if (!mem || mem_cgroup_is_root(mem)) {
2314                         rcu_read_unlock();
2315                         goto done;
2316                 }
2317                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(mem)) {
2318                         /*
2319                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2320                          * But considering how consume_stok works, it's not
2321                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2322                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2323                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2324                          * calling consume_stock().
2325                          */
2326                         rcu_read_unlock();
2327                         goto done;
2328                 }
2329                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2330                 if (!css_tryget(&mem->css)) {
2331                         rcu_read_unlock();
2332                         goto again;
2333                 }
2334                 rcu_read_unlock();
2335         }
2336
2337         do {
2338                 bool oom_check;
2339
2340                 /* If killed, bypass charge */
2341                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2342                         css_put(&mem->css);
2343                         goto bypass;
2344                 }
2345
2346                 oom_check = false;
2347                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2348                         oom_check = true;
2349                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2350                 }
2351
2352                 ret = mem_cgroup_do_charge(mem, gfp_mask, batch, oom_check);
2353                 switch (ret) {
2354                 case CHARGE_OK:
2355                         break;
2356                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2357                         batch = nr_pages;
2358                         css_put(&mem->css);
2359                         mem = NULL;
2360                         goto again;
2361                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2362                         css_put(&mem->css);
2363                         goto nomem;
2364                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2365                         if (!oom) {
2366                                 css_put(&mem->css);
2367                                 goto nomem;
2368                         }
2369                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2370                         nr_oom_retries--;
2371                         break;
2372                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2373                         css_put(&mem->css);
2374                         goto bypass;
2375                 }
2376         } while (ret != CHARGE_OK);
2377
2378         if (batch > nr_pages)
2379                 refill_stock(mem, batch - nr_pages);
2380         css_put(&mem->css);
2381 done:
2382         *memcg = mem;
2383         return 0;
2384 nomem:
2385         *memcg = NULL;
2386         return -ENOMEM;
2387 bypass:
2388         *memcg = NULL;
2389         return 0;
2390 }
2391
2392 /*
2393  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2394  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2395  * gotten by try_charge().
2396  */
2397 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *mem,
2398                                        unsigned int nr_pages)
2399 {
2400         if (!mem_cgroup_is_root(mem)) {
2401                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2402
2403                 res_counter_uncharge(&mem->res, bytes);
2404                 if (do_swap_account)
2405                         res_counter_uncharge(&mem->memsw, bytes);
2406         }
2407 }
2408
2409 /*
2410  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2411  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2412  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2413  * memcg.)
2414  */
2415 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2416 {
2417         struct cgroup_subsys_state *css;
2418
2419         /* ID 0 is unused ID */
2420         if (!id)
2421                 return NULL;
2422         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2423         if (!css)
2424                 return NULL;
2425         return container_of(css, struct mem_cgroup, css);
2426 }
2427
2428 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2429 {
2430         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2431         struct page_cgroup *pc;
2432         unsigned short id;
2433         swp_entry_t ent;
2434
2435         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2436
2437         pc = lookup_page_cgroup(page);
2438         lock_page_cgroup(pc);
2439         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2440                 mem = pc->mem_cgroup;
2441                 if (mem && !css_tryget(&mem->css))
2442                         mem = NULL;
2443         } else if (PageSwapCache(page)) {
2444                 ent.val = page_private(page);
2445                 id = lookup_swap_cgroup(ent);
2446                 rcu_read_lock();
2447                 mem = mem_cgroup_lookup(id);
2448                 if (mem && !css_tryget(&mem->css))
2449                         mem = NULL;
2450                 rcu_read_unlock();
2451         }
2452         unlock_page_cgroup(pc);
2453         return mem;
2454 }
2455
2456 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *mem,
2457                                        struct page *page,
2458                                        unsigned int nr_pages,
2459                                        struct page_cgroup *pc,
2460                                        enum charge_type ctype)
2461 {
2462         lock_page_cgroup(pc);
2463         if (unlikely(PageCgroupUsed(pc))) {
2464                 unlock_page_cgroup(pc);
2465                 __mem_cgroup_cancel_charge(mem, nr_pages);
2466                 return;
2467         }
2468         /*
2469          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2470          * accessed by any other context at this point.
2471          */
2472         pc->mem_cgroup = mem;
2473         /*
2474          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2475          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2476          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2477          * before USED bit, we need memory barrier here.
2478          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2479          */
2480         smp_wmb();
2481         switch (ctype) {
2482         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE:
2483         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM:
2484                 SetPageCgroupCache(pc);
2485                 SetPageCgroupUsed(pc);
2486                 break;
2487         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2488                 ClearPageCgroupCache(pc);
2489                 SetPageCgroupUsed(pc);
2490                 break;
2491         default:
2492                 break;
2493         }
2494
2495         mem_cgroup_charge_statistics(mem, PageCgroupCache(pc), nr_pages);
2496         unlock_page_cgroup(pc);
2497         /*
2498          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2499          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2500          * if they exceeds softlimit.
2501          */
2502         memcg_check_events(mem, page);
2503 }
2504
2505 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2506
2507 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT ((1 << PCG_LOCK) | (1 << PCG_MOVE_LOCK) |\
2508                         (1 << PCG_ACCT_LRU) | (1 << PCG_MIGRATION))
2509 /*
2510  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2511  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compund_lock.
2512  */
2513 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head, struct page *tail)
2514 {
2515         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2516         struct page_cgroup *tail_pc = lookup_page_cgroup(tail);
2517         unsigned long flags;
2518
2519         if (mem_cgroup_disabled())
2520                 return;
2521         /*
2522          * We have no races with charge/uncharge but will have races with
2523          * page state accounting.
2524          */
2525         move_lock_page_cgroup(head_pc, &flags);
2526
2527         tail_pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2528         smp_wmb(); /* see __commit_charge() */
2529         if (PageCgroupAcctLRU(head_pc)) {
2530                 enum lru_list lru;
2531                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
2532
2533                 /*
2534                  * LRU flags cannot be copied because we need to add tail
2535                  *.page to LRU by generic call and our hook will be called.
2536                  * We hold lru_lock, then, reduce counter directly.
2537                  */
2538                 lru = page_lru(head);
2539                 mz = page_cgroup_zoneinfo(head_pc->mem_cgroup, head);
2540                 MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru) -= 1;
2541         }
2542         tail_pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2543         move_unlock_page_cgroup(head_pc, &flags);
2544 }
2545 #endif
2546
2547 /**
2548  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2549  * @page: the page
2550  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2551  * @pc: page_cgroup of the page.
2552  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2553  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2554  * @uncharge: whether we should call uncharge and css_put against @from.
2555  *
2556  * The caller must confirm following.
2557  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2558  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2559  *
2560  * This function doesn't do "charge" nor css_get to new cgroup. It should be
2561  * done by a caller(__mem_cgroup_try_charge would be useful). If @uncharge is
2562  * true, this function does "uncharge" from old cgroup, but it doesn't if
2563  * @uncharge is false, so a caller should do "uncharge".
2564  */
2565 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2566                                    unsigned int nr_pages,
2567                                    struct page_cgroup *pc,
2568                                    struct mem_cgroup *from,
2569                                    struct mem_cgroup *to,
2570                                    bool uncharge)
2571 {
2572         unsigned long flags;
2573         int ret;
2574
2575         VM_BUG_ON(from == to);
2576         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2577         /*
2578          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2579          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2580          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2581          * hold it.
2582          */
2583         ret = -EBUSY;
2584         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2585                 goto out;
2586
2587         lock_page_cgroup(pc);
2588
2589         ret = -EINVAL;
2590         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2591                 goto unlock;
2592
2593         move_lock_page_cgroup(pc, &flags);
2594
2595         if (PageCgroupFileMapped(pc)) {
2596                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2597                 preempt_disable();
2598                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2599                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2600                 preempt_enable();
2601         }
2602         mem_cgroup_charge_statistics(from, PageCgroupCache(pc), -nr_pages);
2603         if (uncharge)
2604                 /* This is not "cancel", but cancel_charge does all we need. */
2605                 __mem_cgroup_cancel_charge(from, nr_pages);
2606
2607         /* caller should have done css_get */
2608         pc->mem_cgroup = to;
2609         mem_cgroup_charge_statistics(to, PageCgroupCache(pc), nr_pages);
2610         /*
2611          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2612          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2613          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2614          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2615          * status here.
2616          */
2617         move_unlock_page_cgroup(pc, &flags);
2618         ret = 0;
2619 unlock:
2620         unlock_page_cgroup(pc);
2621         /*
2622          * check events
2623          */
2624         memcg_check_events(to, page);
2625         memcg_check_events(from, page);
2626 out:
2627         return ret;
2628 }
2629
2630 /*
2631  * move charges to its parent.
2632  */
2633
2634 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2635                                   struct page_cgroup *pc,
2636                                   struct mem_cgroup *child,
2637                                   gfp_t gfp_mask)
2638 {
2639         struct cgroup *cg = child->css.cgroup;
2640         struct cgroup *pcg = cg->parent;
2641         struct mem_cgroup *parent;
2642         unsigned int nr_pages;
2643         unsigned long uninitialized_var(flags);
2644         int ret;
2645
2646         /* Is ROOT ? */
2647         if (!pcg)
2648                 return -EINVAL;
2649
2650         ret = -EBUSY;
2651         if (!get_page_unless_zero(page))
2652                 goto out;
2653         if (isolate_lru_page(page))
2654                 goto put;
2655
2656         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2657
2658         parent = mem_cgroup_from_cont(pcg);
2659         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, nr_pages, &parent, false);
2660         if (ret || !parent)
2661                 goto put_back;
2662
2663         if (nr_pages > 1)
2664                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2665
2666         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages, pc, child, parent, true);
2667         if (ret)
2668                 __mem_cgroup_cancel_charge(parent, nr_pages);
2669
2670         if (nr_pages > 1)
2671                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2672 put_back:
2673         putback_lru_page(page);
2674 put:
2675         put_page(page);
2676 out:
2677         return ret;
2678 }
2679
2680 /*
2681  * Charge the memory controller for page usage.
2682  * Return
2683  * 0 if the charge was successful
2684  * < 0 if the cgroup is over its limit
2685  */
2686 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2687                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2688 {
2689         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2690         unsigned int nr_pages = 1;
2691         struct page_cgroup *pc;
2692         bool oom = true;
2693         int ret;
2694
2695         if (PageTransHuge(page)) {
2696                 nr_pages <<= compound_order(page);
2697                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2698                 /*
2699                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2700                  * fault handler will fall back to regular pages.
2701                  */
2702                 oom = false;
2703         }
2704
2705         pc = lookup_page_cgroup(page);
2706         BUG_ON(!pc); /* XXX: remove this and move pc lookup into commit */
2707
2708         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &mem, oom);
2709         if (ret || !mem)
2710                 return ret;
2711
2712         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, nr_pages, pc, ctype);
2713         return 0;
2714 }
2715
2716 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2717                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2718 {
2719         if (mem_cgroup_disabled())
2720                 return 0;
2721         /*
2722          * If already mapped, we don't have to account.
2723          * If page cache, page->mapping has address_space.
2724          * But page->mapping may have out-of-use anon_vma pointer,
2725          * detecit it by PageAnon() check. newly-mapped-anon's page->mapping
2726          * is NULL.
2727          */
2728         if (page_mapped(page) || (page->mapping && !PageAnon(page)))
2729                 return 0;
2730         if (unlikely(!mm))
2731                 mm = &init_mm;
2732         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2733                                 MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2734 }
2735
2736 static void
2737 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2738                                         enum charge_type ctype);
2739
2740 static void
2741 __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(struct page *page, struct mem_cgroup *mem,
2742                                         enum charge_type ctype)
2743 {
2744         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2745         /*
2746          * In some case, SwapCache, FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2747          * is already on LRU. It means the page may on some other page_cgroup's
2748          * LRU. Take care of it.
2749          */
2750         mem_cgroup_lru_del_before_commit(page);
2751         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, 1, pc, ctype);
2752         mem_cgroup_lru_add_after_commit(page);
2753         return;
2754 }
2755
2756 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2757                                 gfp_t gfp_mask)
2758 {
2759         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2760         int ret;
2761
2762         if (mem_cgroup_disabled())
2763                 return 0;
2764         if (PageCompound(page))
2765                 return 0;
2766         /*
2767          * Corner case handling. This is called from add_to_page_cache()
2768          * in usual. But some FS (shmem) precharges this page before calling it
2769          * and call add_to_page_cache() with GFP_NOWAIT.
2770          *
2771          * For GFP_NOWAIT case, the page may be pre-charged before calling
2772          * add_to_page_cache(). (See shmem.c) check it here and avoid to call
2773          * charge twice. (It works but has to pay a bit larger cost.)
2774          * And when the page is SwapCache, it should take swap information
2775          * into account. This is under lock_page() now.
2776          */
2777         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT)) {
2778                 struct page_cgroup *pc;
2779
2780                 pc = lookup_page_cgroup(page);
2781                 if (!pc)
2782                         return 0;
2783                 lock_page_cgroup(pc);
2784                 if (PageCgroupUsed(pc)) {
2785                         unlock_page_cgroup(pc);
2786                         return 0;
2787                 }
2788                 unlock_page_cgroup(pc);
2789         }
2790
2791         if (unlikely(!mm))
2792                 mm = &init_mm;
2793
2794         if (page_is_file_cache(page)) {
2795                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, &mem, true);
2796                 if (ret || !mem)
2797                         return ret;
2798
2799                 /*
2800                  * FUSE reuses pages without going through the final
2801                  * put that would remove them from the LRU list, make
2802                  * sure that they get relinked properly.
2803                  */
2804                 __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(page, mem,
2805                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
2806                 return ret;
2807         }
2808         /* shmem */
2809         if (PageSwapCache(page)) {
2810                 ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &mem);
2811                 if (!ret)
2812                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, mem,
2813                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM);
2814         } else
2815                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2816                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM);
2817
2818         return ret;
2819 }
2820
2821 /*
2822  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2823  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2824  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2825  * "commit()" or removed by "cancel()"
2826  */
2827 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2828                                  struct page *page,
2829                                  gfp_t mask, struct mem_cgroup **ptr)
2830 {
2831         struct mem_cgroup *mem;
2832         int ret;
2833
2834         *ptr = NULL;
2835
2836         if (mem_cgroup_disabled())
2837                 return 0;
2838
2839         if (!do_swap_account)
2840                 goto charge_cur_mm;
2841         /*
2842          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already updated
2843          * the pte, and even removed page from swap cache: in those cases
2844          * do_swap_page()'s pte_same() test will fail; but there's also a
2845          * KSM case which does need to charge the page.
2846          */
2847         if (!PageSwapCache(page))
2848                 goto charge_cur_mm;
2849         mem = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2850         if (!mem)
2851                 goto charge_cur_mm;
2852         *ptr = mem;
2853         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, ptr, true);
2854         css_put(&mem->css);
2855         return ret;
2856 charge_cur_mm:
2857         if (unlikely(!mm))
2858                 mm = &init_mm;
2859         return __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, ptr, true);
2860 }
2861
2862 static void
2863 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2864                                         enum charge_type ctype)
2865 {
2866         if (mem_cgroup_disabled())
2867                 return;
2868         if (!ptr)
2869                 return;
2870         cgroup_exclude_rmdir(&ptr->css);
2871
2872         __mem_cgroup_commit_charge_lrucare(page, ptr, ctype);
2873         /*
2874          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2875          * counted both as mem and swap....double count.
2876          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2877          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2878          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2879          */
2880         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2881                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2882                 unsigned short id;
2883                 struct mem_cgroup *memcg;
2884
2885                 id = swap_cgroup_record(ent, 0);
2886                 rcu_read_lock();
2887                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2888                 if (memcg) {
2889                         /*
2890                          * This recorded memcg can be obsolete one. So, avoid
2891                          * calling css_tryget
2892                          */
2893                         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
2894                                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
2895                         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
2896                         mem_cgroup_put(memcg);
2897                 }
2898                 rcu_read_unlock();
2899         }
2900         /*
2901          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2902          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2903          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2904          */
2905         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&ptr->css);
2906 }
2907
2908 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr)
2909 {
2910         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, ptr,
2911                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2912 }
2913
2914 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *mem)
2915 {
2916         if (mem_cgroup_disabled())
2917                 return;
2918         if (!mem)
2919                 return;
2920         __mem_cgroup_cancel_charge(mem, 1);
2921 }
2922
2923 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *mem,
2924                                    unsigned int nr_pages,
2925                                    const enum charge_type ctype)
2926 {
2927         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2928         bool uncharge_memsw = true;
2929
2930         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2931         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2932                 uncharge_memsw = false;
2933
2934         batch = &current->memcg_batch;
2935         /*
2936          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2937          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2938          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2939          */
2940         if (!batch->memcg)
2941                 batch->memcg = mem;
2942         /*
2943          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2944          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2945          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2946          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2947          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2948          */
2949
2950         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2951                 goto direct_uncharge;
2952
2953         if (nr_pages > 1)
2954                 goto direct_uncharge;
2955
2956         /*
2957          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2958          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2959          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2960          */
2961         if (batch->memcg != mem)
2962                 goto direct_uncharge;
2963         /* remember freed charge and uncharge it later */
2964         batch->nr_pages++;
2965         if (uncharge_memsw)
2966                 batch->memsw_nr_pages++;
2967         return;
2968 direct_uncharge:
2969         res_counter_uncharge(&mem->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2970         if (uncharge_memsw)
2971                 res_counter_uncharge(&mem->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2972         if (unlikely(batch->memcg != mem))
2973                 memcg_oom_recover(mem);
2974         return;
2975 }
2976
2977 /*
2978  * uncharge if !page_mapped(page)
2979  */
2980 static struct mem_cgroup *
2981 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype)
2982 {
2983         struct mem_cgroup *mem = NULL;
2984         unsigned int nr_pages = 1;
2985         struct page_cgroup *pc;
2986
2987         if (mem_cgroup_disabled())
2988                 return NULL;
2989
2990         if (PageSwapCache(page))
2991                 return NULL;
2992
2993         if (PageTransHuge(page)) {
2994                 nr_pages <<= compound_order(page);
2995                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2996         }
2997         /*
2998          * Check if our page_cgroup is valid
2999          */
3000         pc = lookup_page_cgroup(page);
3001         if (unlikely(!pc || !PageCgroupUsed(pc)))
3002                 return NULL;
3003
3004         lock_page_cgroup(pc);
3005
3006         mem = pc->mem_cgroup;
3007
3008         if (!PageCgroupUsed(pc))
3009                 goto unlock_out;
3010
3011         switch (ctype) {
3012         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
3013         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
3014                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
3015                 if (page_mapped(page) || PageCgroupMigration(pc))
3016                         goto unlock_out;
3017                 break;
3018         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
3019                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
3020                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
3021                                 goto unlock_out;
3022                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
3023                                 goto unlock_out;
3024                 break;
3025         default:
3026                 break;
3027         }
3028
3029         mem_cgroup_charge_statistics(mem, PageCgroupCache(pc), -nr_pages);
3030
3031         ClearPageCgroupUsed(pc);
3032         /*
3033          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
3034          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
3035          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
3036          * special functions.
3037          */
3038
3039         unlock_page_cgroup(pc);
3040         /*
3041          * even after unlock, we have mem->res.usage here and this memcg
3042          * will never be freed.
3043          */
3044         memcg_check_events(mem, page);
3045         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
3046                 mem_cgroup_swap_statistics(mem, true);
3047                 mem_cgroup_get(mem);
3048         }
3049         if (!mem_cgroup_is_root(mem))
3050                 mem_cgroup_do_uncharge(mem, nr_pages, ctype);
3051
3052         return mem;
3053
3054 unlock_out:
3055         unlock_page_cgroup(pc);
3056         return NULL;
3057 }
3058
3059 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
3060 {
3061         /* early check. */
3062         if (page_mapped(page))
3063                 return;
3064         if (page->mapping && !PageAnon(page))
3065                 return;
3066         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
3067 }
3068
3069 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
3070 {
3071         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
3072         VM_BUG_ON(page->mapping);
3073         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
3074 }
3075
3076 /*
3077  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3078  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3079  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3080  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3081  * This may be called prural(2) times in a context,
3082  */
3083
3084 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3085 {
3086         current->memcg_batch.do_batch++;
3087         /* We can do nest. */
3088         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3089                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3090                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3091                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3092         }
3093 }
3094
3095 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3096 {
3097         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3098
3099         if (!batch->do_batch)
3100                 return;
3101
3102         batch->do_batch--;
3103         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3104                 return;
3105
3106         if (!batch->memcg)
3107                 return;
3108         /*
3109          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3110          * bacause we hide charges behind us.
3111          */
3112         if (batch->nr_pages)
3113                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3114                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3115         if (batch->memsw_nr_pages)
3116                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3117                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3118         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3119         /* forget this pointer (for sanity check) */
3120         batch->memcg = NULL;
3121 }
3122
3123 #ifdef CONFIG_SWAP
3124 /*
3125  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3126  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3127  */
3128 void
3129 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3130 {
3131         struct mem_cgroup *memcg;
3132         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3133
3134         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3135                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3136
3137         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype);
3138
3139         /*
3140          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3141          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3142          */
3143         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3144                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3145 }
3146 #endif
3147
3148 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
3149 /*
3150  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3151  * uncharge "memsw" account.
3152  */
3153 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3154 {
3155         struct mem_cgroup *memcg;
3156         unsigned short id;
3157
3158         if (!do_swap_account)
3159                 return;
3160
3161         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3162         rcu_read_lock();
3163         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3164         if (memcg) {
3165                 /*
3166                  * We uncharge this because swap is freed.
3167                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3168                  */
3169                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3170                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3171                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3172                 mem_cgroup_put(memcg);
3173         }
3174         rcu_read_unlock();
3175 }
3176
3177 /**
3178  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3179  * @entry: swap entry to be moved
3180  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3181  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3182  * @need_fixup: whether we should fixup res_counters and refcounts.
3183  *
3184  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3185  * as the mem_cgroup's id of @from.
3186  *
3187  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3188  *
3189  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3190  * both res and memsw, and called css_get().
3191  */
3192 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3193                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
3194 {
3195         unsigned short old_id, new_id;
3196
3197         old_id = css_id(&from->css);
3198         new_id = css_id(&to->css);
3199
3200         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3201                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3202                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3203                 /*
3204                  * This function is only called from task migration context now.
3205                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3206                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3207                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3208                  * because if the process that has been moved to @to does
3209                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3210                  */
3211                 mem_cgroup_get(to);
3212                 if (need_fixup) {
3213                         if (!mem_cgroup_is_root(from))
3214                                 res_counter_uncharge(&from->memsw, PAGE_SIZE);
3215                         mem_cgroup_put(from);
3216                         /*
3217                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
3218                          * uncharge to->res.
3219                          */
3220                         if (!mem_cgroup_is_root(to))
3221                                 res_counter_uncharge(&to->res, PAGE_SIZE);
3222                 }
3223                 return 0;
3224         }
3225         return -EINVAL;
3226 }
3227 #else
3228 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3229                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
3230 {
3231         return -EINVAL;
3232 }
3233 #endif
3234
3235 /*
3236  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3237  * page belongs to.
3238  */
3239 int mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page,
3240         struct page *newpage, struct mem_cgroup **ptr, gfp_t gfp_mask)
3241 {
3242         struct mem_cgroup *mem = NULL;
3243         struct page_cgroup *pc;
3244         enum charge_type ctype;
3245         int ret = 0;
3246
3247         *ptr = NULL;
3248
3249         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3250         if (mem_cgroup_disabled())
3251                 return 0;
3252
3253         pc = lookup_page_cgroup(page);
3254         lock_page_cgroup(pc);
3255         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3256                 mem = pc->mem_cgroup;
3257                 css_get(&mem->css);
3258                 /*
3259                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3260                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3261                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3262                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3263                  * until end_migration() is called
3264                  *
3265                  * Corner Case Thinking
3266                  * A)
3267                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3268                  * while migration was ongoing.
3269                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3270                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3271                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3272                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3273                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3274                  *
3275                  * B)
3276                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3277                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3278                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3279                  * without charging it again.
3280                  *
3281                  * C)
3282                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3283                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3284                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3285                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3286                  */
3287                 if (PageAnon(page))
3288                         SetPageCgroupMigration(pc);
3289         }
3290         unlock_page_cgroup(pc);
3291         /*
3292          * If the page is not charged at this point,
3293          * we return here.
3294          */
3295         if (!mem)
3296                 return 0;
3297
3298         *ptr = mem;
3299         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, 1, ptr, false);
3300         css_put(&mem->css);/* drop extra refcnt */
3301         if (ret || *ptr == NULL) {
3302                 if (PageAnon(page)) {
3303                         lock_page_cgroup(pc);
3304                         ClearPageCgroupMigration(pc);
3305                         unlock_page_cgroup(pc);
3306                         /*
3307                          * The old page may be fully unmapped while we kept it.
3308                          */
3309                         mem_cgroup_uncharge_page(page);
3310                 }
3311                 return -ENOMEM;
3312         }
3313         /*
3314          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3315          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3316          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3317          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3318          */
3319         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
3320         if (PageAnon(page))
3321                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED;
3322         else if (page_is_file_cache(page))
3323                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3324         else
3325                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3326         __mem_cgroup_commit_charge(mem, page, 1, pc, ctype);
3327         return ret;
3328 }
3329
3330 /* remove redundant charge if migration failed*/
3331 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *mem,
3332         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3333 {
3334         struct page *used, *unused;
3335         struct page_cgroup *pc;
3336
3337         if (!mem)
3338                 return;
3339         /* blocks rmdir() */
3340         cgroup_exclude_rmdir(&mem->css);
3341         if (!migration_ok) {
3342                 used = oldpage;
3343                 unused = newpage;
3344         } else {
3345                 used = newpage;
3346                 unused = oldpage;
3347         }
3348         /*
3349          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3350          * of the page goes down to zero, temporarly.
3351          * Clear the flag and check the page should be charged.
3352          */
3353         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3354         lock_page_cgroup(pc);
3355         ClearPageCgroupMigration(pc);
3356         unlock_page_cgroup(pc);
3357
3358         __mem_cgroup_uncharge_common(unused, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE);
3359
3360         /*
3361          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3362          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3363          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3364          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3365          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3366          * check. (see prepare_charge() also)
3367          */
3368         if (PageAnon(used))
3369                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3370         /*
3371          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3372          * tasks.
3373          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3374          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3375          */
3376         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&mem->css);
3377 }
3378
3379 /*
3380  * A call to try to shrink memory usage on charge failure at shmem's swapin.
3381  * Calling hierarchical_reclaim is not enough because we should update
3382  * last_oom_jiffies to prevent pagefault_out_of_memory from invoking global OOM.
3383  * Moreover considering hierarchy, we should reclaim from the mem_over_limit,
3384  * not from the memcg which this page would be charged to.
3385  * try_charge_swapin does all of these works properly.
3386  */
3387 int mem_cgroup_shmem_charge_fallback(struct page *page,
3388                             struct mm_struct *mm,
3389                             gfp_t gfp_mask)
3390 {
3391         struct mem_cgroup *mem;
3392         int ret;
3393
3394         if (mem_cgroup_disabled())
3395                 return 0;
3396
3397         ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &mem);
3398         if (!ret)
3399                 mem_cgroup_cancel_charge_swapin(mem); /* it does !mem check */
3400
3401         return ret;
3402 }
3403
3404 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3405 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3406 {
3407         struct page_cgroup *pc;
3408
3409         pc = lookup_page_cgroup(page);
3410         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3411                 return pc;
3412         return NULL;
3413 }
3414
3415 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3416 {
3417         if (mem_cgroup_disabled())
3418                 return false;
3419
3420         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3421 }
3422
3423 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3424 {
3425         struct page_cgroup *pc;
3426
3427         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3428         if (pc) {
3429                 int ret = -1;
3430                 char *path;
3431
3432                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p",
3433                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3434
3435                 path = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3436                 if (path) {
3437                         rcu_read_lock();
3438                         ret = cgroup_path(pc->mem_cgroup->css.cgroup,
3439                                                         path, PATH_MAX);
3440                         rcu_read_unlock();
3441                 }
3442
3443                 printk(KERN_CONT "(%s)\n",
3444                                 (ret < 0) ? "cannot get the path" : path);
3445                 kfree(path);
3446         }
3447 }
3448 #endif
3449
3450 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3451
3452 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3453                                 unsigned long long val)
3454 {
3455         int retry_count;
3456         u64 memswlimit, memlimit;
3457         int ret = 0;
3458         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3459         u64 curusage, oldusage;
3460         int enlarge;
3461
3462         /*
3463          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3464          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3465          * of # of children which we should visit in this loop.
3466          */
3467         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3468
3469         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3470
3471         enlarge = 0;
3472         while (retry_count) {
3473                 if (signal_pending(current)) {
3474                         ret = -EINTR;
3475                         break;
3476                 }
3477                 /*
3478                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3479                  * open coded manner. You see what this really does.
3480                  * We have to guarantee mem->res.limit < mem->memsw.limit.
3481                  */
3482                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3483                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3484                 if (memswlimit < val) {
3485                         ret = -EINVAL;
3486                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3487                         break;
3488                 }
3489
3490                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3491                 if (memlimit < val)
3492                         enlarge = 1;
3493
3494                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3495                 if (!ret) {
3496                         if (memswlimit == val)
3497                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3498                         else
3499                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3500                 }
3501                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3502
3503                 if (!ret)
3504                         break;
3505
3506                 mem_cgroup_hierarchical_reclaim(memcg, NULL, GFP_KERNEL,
3507                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK,
3508                                                 NULL);
3509                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3510                 /* Usage is reduced ? */
3511                 if (curusage >= oldusage)
3512                         retry_count--;
3513                 else
3514                         oldusage = curusage;
3515         }
3516         if (!ret && enlarge)
3517                 memcg_oom_recover(memcg);
3518
3519         return ret;
3520 }
3521
3522 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3523                                         unsigned long long val)
3524 {
3525         int retry_count;
3526         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3527         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3528         int ret = -EBUSY;
3529         int enlarge = 0;
3530
3531         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3532         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3533         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3534         while (retry_count) {
3535                 if (signal_pending(current)) {
3536                         ret = -EINTR;
3537                         break;
3538                 }
3539                 /*
3540                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3541                  * open coded manner. You see what this really does.
3542                  * We have to guarantee mem->res.limit < mem->memsw.limit.
3543                  */
3544                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3545                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3546                 if (memlimit > val) {
3547                         ret = -EINVAL;
3548                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3549                         break;
3550                 }
3551                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3552                 if (memswlimit < val)
3553                         enlarge = 1;
3554                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3555                 if (!ret) {
3556                         if (memlimit == val)
3557                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3558                         else
3559                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3560                 }
3561                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3562
3563                 if (!ret)
3564                         break;
3565
3566                 mem_cgroup_hierarchical_reclaim(memcg, NULL, GFP_KERNEL,
3567                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3568                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK,
3569                                                 NULL);
3570                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3571                 /* Usage is reduced ? */
3572                 if (curusage >= oldusage)
3573                         retry_count--;
3574                 else
3575                         oldusage = curusage;
3576         }
3577         if (!ret && enlarge)
3578                 memcg_oom_recover(memcg);
3579         return ret;
3580 }
3581
3582 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3583                                             gfp_t gfp_mask,
3584                                             unsigned long *total_scanned)
3585 {
3586         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3587         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3588         unsigned long reclaimed;
3589         int loop = 0;
3590         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3591         unsigned long long excess;
3592         unsigned long nr_scanned;
3593
3594         if (order > 0)
3595                 return 0;
3596
3597         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3598         /*
3599          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3600          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3601          * pressure
3602          */
3603         do {
3604                 if (next_mz)
3605                         mz = next_mz;
3606                 else
3607                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3608                 if (!mz)
3609                         break;
3610
3611                 nr_scanned = 0;
3612                 reclaimed = mem_cgroup_hierarchical_reclaim(mz->mem, zone,
3613                                                 gfp_mask,
3614                                                 MEM_CGROUP_RECLAIM_SOFT,
3615                                                 &nr_scanned);
3616                 nr_reclaimed += reclaimed;
3617                 *total_scanned += nr_scanned;
3618                 spin_lock(&mctz->lock);
3619
3620                 /*
3621                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3622                  * it is time to move on to the next cgroup
3623                  */
3624                 next_mz = NULL;
3625                 if (!reclaimed) {
3626                         do {
3627                                 /*
3628                                  * Loop until we find yet another one.
3629                                  *
3630                                  * By the time we get the soft_limit lock
3631                                  * again, someone might have aded the
3632                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3633                                  * make sure we get a different mem.
3634                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3635                                  * NULL if no other cgroup is present on
3636                                  * the tree
3637                                  */
3638                                 next_mz =
3639                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3640                                 if (next_mz == mz)
3641                                         css_put(&next_mz->mem->css);
3642                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3643                                         break;
3644                         } while (1);
3645                 }
3646                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->mem, mz, mctz);
3647                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->mem->res);
3648                 /*
3649                  * One school of thought says that we should not add
3650                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3651                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3652                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3653                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3654                  * term TODO.
3655                  */
3656                 /* If excess == 0, no tree ops */
3657                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->mem, mz, mctz, excess);
3658                 spin_unlock(&mctz->lock);
3659                 css_put(&mz->mem->css);
3660                 loop++;
3661                 /*
3662                  * Could not reclaim anything and there are no more
3663                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3664                  * reclaiming anything.
3665                  */
3666                 if (!nr_reclaimed &&
3667                         (next_mz == NULL ||
3668                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3669                         break;
3670         } while (!nr_reclaimed);
3671         if (next_mz)
3672                 css_put(&next_mz->mem->css);
3673         return nr_reclaimed;
3674 }
3675
3676 /*
3677  * This routine traverse page_cgroup in given list and drop them all.
3678  * *And* this routine doesn't reclaim page itself, just removes page_cgroup.
3679  */
3680 static int mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *mem,
3681                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3682 {
3683         struct zone *zone;
3684         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3685         struct page_cgroup *pc, *busy;
3686         unsigned long flags, loop;
3687         struct list_head *list;
3688         int ret = 0;
3689
3690         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3691         mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem, node, zid);
3692         list = &mz->lists[lru];
3693
3694         loop = MEM_CGROUP_ZSTAT(mz, lru);
3695         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3696         loop += 256;
3697         busy = NULL;
3698         while (loop--) {
3699                 struct page *page;
3700
3701                 ret = 0;
3702                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3703                 if (list_empty(list)) {
3704                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3705                         break;
3706                 }
3707                 pc = list_entry(list->prev, struct page_cgroup, lru);
3708                 if (busy == pc) {
3709                         list_move(&pc->lru, list);
3710                         busy = NULL;
3711                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3712                         continue;
3713                 }
3714                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3715
3716                 page = lookup_cgroup_page(pc);
3717
3718                 ret = mem_cgroup_move_parent(page, pc, mem, GFP_KERNEL);
3719                 if (ret == -ENOMEM)
3720                         break;
3721
3722                 if (ret == -EBUSY || ret == -EINVAL) {
3723                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3724                         busy = pc;
3725                         cond_resched();
3726                 } else
3727                         busy = NULL;
3728         }
3729
3730         if (!ret && !list_empty(list))
3731                 return -EBUSY;
3732         return ret;
3733 }
3734
3735 /*
3736  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3737  * This enables deleting this mem_cgroup.
3738  */
3739 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *mem, bool free_all)
3740 {
3741         int ret;
3742         int node, zid, shrink;
3743         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3744         struct cgroup *cgrp = mem->css.cgroup;
3745
3746         css_get(&mem->css);
3747
3748         shrink = 0;
3749         /* should free all ? */
3750         if (free_all)
3751                 goto try_to_free;
3752 move_account:
3753         do {
3754                 ret = -EBUSY;
3755                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3756                         goto out;
3757                 ret = -EINTR;
3758                 if (signal_pending(current))
3759                         goto out;
3760                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3761                 lru_add_drain_all();
3762                 drain_all_stock_sync();
3763                 ret = 0;
3764                 mem_cgroup_start_move(mem);
3765                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3766                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3767                                 enum lru_list l;
3768                                 for_each_lru(l) {
3769                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(mem,
3770                                                         node, zid, l);
3771                                         if (ret)
3772                                                 break;
3773                                 }
3774                         }
3775                         if (ret)
3776                                 break;
3777                 }
3778                 mem_cgroup_end_move(mem);
3779                 memcg_oom_recover(mem);
3780                 /* it seems parent cgroup doesn't have enough mem */
3781                 if (ret == -ENOMEM)
3782                         goto try_to_free;
3783                 cond_resched();
3784         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3785         } while (mem->res.usage > 0 || ret);
3786 out:
3787         css_put(&mem->css);
3788         return ret;
3789
3790 try_to_free:
3791         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3792         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3793                 ret = -EBUSY;
3794                 goto out;
3795         }
3796         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3797         lru_add_drain_all();
3798         /* try to free all pages in this cgroup */
3799         shrink = 1;
3800         while (nr_retries && mem->res.usage > 0) {
3801                 int progress;
3802
3803                 if (signal_pending(current)) {
3804                         ret = -EINTR;
3805                         goto out;
3806                 }
3807                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem, GFP_KERNEL,
3808                                                 false, get_swappiness(mem));
3809                 if (!progress) {
3810                         nr_retries--;
3811                         /* maybe some writeback is necessary */
3812                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3813                 }
3814
3815         }
3816         lru_add_drain();
3817         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3818         goto move_account;
3819 }
3820
3821 int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3822 {
3823         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3824 }
3825
3826
3827 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3828 {
3829         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3830 }
3831
3832 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3833                                         u64 val)
3834 {
3835         int retval = 0;
3836         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
3837         struct cgroup *parent = cont->parent;
3838         struct mem_cgroup *parent_mem = NULL;
3839
3840         if (parent)
3841                 parent_mem = mem_cgroup_from_cont(parent);
3842
3843         cgroup_lock();
3844         /*
3845          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3846          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3847          * occur, provided the current cgroup has no children.
3848          *
3849          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3850          * set if there are no children.
3851          */
3852         if ((!parent_mem || !parent_mem->use_hierarchy) &&
3853                                 (val == 1 || val == 0)) {
3854                 if (list_empty(&cont->children))
3855                         mem->use_hierarchy = val;
3856                 else
3857                         retval = -EBUSY;
3858         } else
3859                 retval = -EINVAL;
3860         cgroup_unlock();
3861
3862         return retval;
3863 }
3864
3865
3866 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *mem,
3867                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3868 {
3869         struct mem_cgroup *iter;
3870         long val = 0;
3871
3872         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3873         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
3874                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3875
3876         if (val < 0) /* race ? */
3877                 val = 0;
3878         return val;
3879 }
3880
3881 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *mem, bool swap)
3882 {
3883         u64 val;
3884
3885         if (!mem_cgroup_is_root(mem)) {
3886                 if (!swap)
3887                         return res_counter_read_u64(&mem->res, RES_USAGE);
3888                 else
3889                         return res_counter_read_u64(&mem->memsw, RES_USAGE);
3890         }
3891
3892         val = mem_cgroup_recursive_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3893         val += mem_cgroup_recursive_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3894
3895         if (swap)
3896                 val += mem_cgroup_recursive_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
3897
3898         return val << PAGE_SHIFT;
3899 }
3900
3901 static u64 mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3902 {
3903         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
3904         u64 val;
3905         int type, name;
3906
3907         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3908         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3909         switch (type) {
3910         case _MEM:
3911                 if (name == RES_USAGE)
3912                         val = mem_cgroup_usage(mem, false);
3913                 else
3914                         val = res_counter_read_u64(&mem->res, name);
3915                 break;
3916         case _MEMSWAP:
3917                 if (name == RES_USAGE)
3918                         val = mem_cgroup_usage(mem, true);
3919                 else
3920                         val = res_counter_read_u64(&mem->memsw, name);
3921                 break;
3922         default:
3923                 BUG();
3924                 break;
3925         }
3926         return val;
3927 }
3928 /*
3929  * The user of this function is...
3930  * RES_LIMIT.
3931  */
3932 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3933                             const char *buffer)
3934 {
3935         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3936         int type, name;
3937         unsigned long long val;
3938         int ret;
3939
3940         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3941         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3942         switch (name) {
3943         case RES_LIMIT:
3944                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3945                         ret = -EINVAL;
3946                         break;
3947                 }
3948                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3949                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3950                 if (ret)
3951                         break;
3952                 if (type == _MEM)
3953                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3954                 else
3955                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3956                 break;
3957         case RES_SOFT_LIMIT:
3958                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3959                 if (ret)
3960                         break;
3961                 /*
3962                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3963                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3964                  * control without swap
3965                  */
3966                 if (type == _MEM)
3967                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3968                 else
3969                         ret = -EINVAL;
3970                 break;
3971         default:
3972                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3973                 break;
3974         }
3975         return ret;
3976 }
3977
3978 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3979                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
3980 {
3981         struct cgroup *cgroup;
3982         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
3983
3984         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3985         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3986         cgroup = memcg->css.cgroup;
3987         if (!memcg->use_hierarchy)
3988                 goto out;
3989
3990         while (cgroup->parent) {
3991                 cgroup = cgroup->parent;
3992                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
3993                 if (!memcg->use_hierarchy)
3994                         break;
3995                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3996                 min_limit = min(min_limit, tmp);
3997                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3998                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
3999         }
4000 out:
4001         *mem_limit = min_limit;
4002         *memsw_limit = min_memsw_limit;
4003         return;
4004 }
4005
4006 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
4007 {
4008         struct mem_cgroup *mem;
4009         int type, name;
4010
4011         mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
4012         type = MEMFILE_TYPE(event);
4013         name = MEMFILE_ATTR(event);
4014         switch (name) {
4015         case RES_MAX_USAGE:
4016                 if (type == _MEM)
4017                         res_counter_reset_max(&mem->res);
4018                 else
4019                         res_counter_reset_max(&mem->memsw);
4020                 break;
4021         case RES_FAILCNT:
4022                 if (type == _MEM)
4023                         res_counter_reset_failcnt(&mem->res);
4024                 else
4025                         res_counter_reset_failcnt(&mem->memsw);
4026                 break;
4027         }
4028
4029         return 0;
4030 }
4031
4032 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
4033                                         struct cftype *cft)
4034 {
4035         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
4036 }
4037
4038 #ifdef CONFIG_MMU
4039 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4040                                         struct cftype *cft, u64 val)
4041 {
4042         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4043
4044         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
4045                 return -EINVAL;
4046         /*
4047          * We check this value several times in both in can_attach() and
4048          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
4049          * inconsistent.
4050          */
4051         cgroup_lock();
4052         mem->move_charge_at_immigrate = val;
4053         cgroup_unlock();
4054
4055         return 0;
4056 }
4057 #else
4058 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4059                                         struct cftype *cft, u64 val)
4060 {
4061         return -ENOSYS;
4062 }
4063 #endif
4064
4065
4066 /* For read statistics */
4067 enum {
4068         MCS_CACHE,
4069         MCS_RSS,
4070         MCS_FILE_MAPPED,
4071         MCS_PGPGIN,
4072         MCS_PGPGOUT,
4073         MCS_SWAP,
4074         MCS_PGFAULT,
4075         MCS_PGMAJFAULT,
4076         MCS_INACTIVE_ANON,
4077         MCS_ACTIVE_ANON,
4078         MCS_INACTIVE_FILE,
4079         MCS_ACTIVE_FILE,
4080         MCS_UNEVICTABLE,
4081         NR_MCS_STAT,
4082 };
4083
4084 struct mcs_total_stat {
4085         s64 stat[NR_MCS_STAT];
4086 };
4087
4088 struct {
4089         char *local_name;
4090         char *total_name;
4091 } memcg_stat_strings[NR_MCS_STAT] = {
4092         {"cache", "total_cache"},
4093         {"rss", "total_rss"},
4094         {"mapped_file", "total_mapped_file"},
4095         {"pgpgin", "total_pgpgin"},
4096         {"pgpgout", "total_pgpgout"},
4097         {"swap", "total_swap"},
4098         {"pgfault", "total_pgfault"},
4099         {"pgmajfault", "total_pgmajfault"},
4100         {"inactive_anon", "total_inactive_anon"},
4101         {"active_anon", "total_active_anon"},
4102         {"inactive_file", "total_inactive_file"},
4103         {"active_file", "total_active_file"},
4104         {"unevictable", "total_unevictable"}
4105 };
4106
4107
4108 static void
4109 mem_cgroup_get_local_stat(struct mem_cgroup *mem, struct mcs_total_stat *s)
4110 {
4111         s64 val;
4112
4113         /* per cpu stat */
4114         val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4115         s->stat[MCS_CACHE] += val * PAGE_SIZE;
4116         val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4117         s->stat[MCS_RSS] += val * PAGE_SIZE;
4118         val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
4119         s->stat[MCS_FILE_MAPPED] += val * PAGE_SIZE;
4120         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN);
4121         s->stat[MCS_PGPGIN] += val;
4122         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT);
4123         s->stat[MCS_PGPGOUT] += val;
4124         if (do_swap_account) {
4125                 val = mem_cgroup_read_stat(mem, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
4126                 s->stat[MCS_SWAP] += val * PAGE_SIZE;
4127         }
4128         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT);
4129         s->stat[MCS_PGFAULT] += val;
4130         val = mem_cgroup_read_events(mem, MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT);
4131         s->stat[MCS_PGMAJFAULT] += val;
4132
4133         /* per zone stat */
4134         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_INACTIVE_ANON);
4135         s->stat[MCS_INACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4136         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_ACTIVE_ANON);
4137         s->stat[MCS_ACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4138         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_INACTIVE_FILE);
4139         s->stat[MCS_INACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4140         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_ACTIVE_FILE);
4141         s->stat[MCS_ACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4142         val = mem_cgroup_get_local_zonestat(mem, LRU_UNEVICTABLE);
4143         s->stat[MCS_UNEVICTABLE] += val * PAGE_SIZE;
4144 }
4145
4146 static void
4147 mem_cgroup_get_total_stat(struct mem_cgroup *mem, struct mcs_total_stat *s)
4148 {
4149         struct mem_cgroup *iter;
4150
4151         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
4152                 mem_cgroup_get_local_stat(iter, s);
4153 }
4154
4155 #ifdef CONFIG_NUMA
4156 static int mem_control_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *arg)
4157 {
4158         int nid;
4159         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4160         unsigned long node_nr;
4161         struct cgroup *cont = m->private;
4162         struct mem_cgroup *mem_cont = mem_cgroup_from_cont(cont);
4163
4164         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(mem_cont);
4165         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4166         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4167                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(mem_cont, nid);
4168                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4169         }
4170         seq_putc(m, '\n');
4171
4172         file_nr = mem_cgroup_nr_file_lru_pages(mem_cont);
4173         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4174         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4175                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_file_lru_pages(mem_cont, nid);
4176                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4177         }
4178         seq_putc(m, '\n');
4179
4180         anon_nr = mem_cgroup_nr_anon_lru_pages(mem_cont);
4181         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4182         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4183                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_anon_lru_pages(mem_cont, nid);
4184                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4185         }
4186         seq_putc(m, '\n');
4187
4188         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_unevictable_lru_pages(mem_cont);
4189         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4190         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4191                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_unevictable_lru_pages(mem_cont,
4192                                                                         nid);
4193                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4194         }
4195         seq_putc(m, '\n');
4196         return 0;
4197 }
4198 #endif /* CONFIG_NUMA */
4199
4200 static int mem_control_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4201                                  struct cgroup_map_cb *cb)
4202 {
4203         struct mem_cgroup *mem_cont = mem_cgroup_from_cont(cont);
4204         struct mcs_total_stat mystat;
4205         int i;
4206
4207         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4208         mem_cgroup_get_local_stat(mem_cont, &mystat);
4209
4210
4211         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4212                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4213                         continue;
4214                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].local_name, mystat.stat[i]);
4215         }
4216
4217         /* Hierarchical information */
4218         {
4219                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4220                 memcg_get_hierarchical_limit(mem_cont, &limit, &memsw_limit);
4221                 cb->fill(cb, "hierarchical_memory_limit", limit);
4222                 if (do_swap_account)
4223                         cb->fill(cb, "hierarchical_memsw_limit", memsw_limit);
4224         }
4225
4226         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4227         mem_cgroup_get_total_stat(mem_cont, &mystat);
4228         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4229                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4230                         continue;
4231                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].total_name, mystat.stat[i]);
4232         }
4233
4234 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4235         cb->fill(cb, "inactive_ratio", calc_inactive_ratio(mem_cont, NULL));
4236
4237         {
4238                 int nid, zid;
4239                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4240                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4241                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4242
4243                 for_each_online_node(nid)
4244                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4245                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(mem_cont, nid, zid);
4246
4247                                 recent_rotated[0] +=
4248                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[0];
4249                                 recent_rotated[1] +=
4250                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[1];
4251                                 recent_scanned[0] +=
4252                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[0];
4253                                 recent_scanned[1] +=
4254                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[1];
4255                         }
4256                 cb->fill(cb, "recent_rotated_anon", recent_rotated[0]);
4257                 cb->fill(cb, "recent_rotated_file", recent_rotated[1]);
4258                 cb->fill(cb, "recent_scanned_anon", recent_scanned[0]);
4259                 cb->fill(cb, "recent_scanned_file", recent_scanned[1]);
4260         }
4261 #endif
4262
4263         return 0;
4264 }
4265
4266 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
4267 {
4268         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4269
4270         return get_swappiness(memcg);
4271 }
4272
4273 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
4274                                        u64 val)
4275 {
4276         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4277         struct mem_cgroup *parent;
4278
4279         if (val > 100)
4280                 return -EINVAL;
4281
4282         if (cgrp->parent == NULL)
4283                 return -EINVAL;
4284
4285         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4286
4287         cgroup_lock();
4288
4289         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
4290         if ((parent->use_hierarchy) ||
4291             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4292                 cgroup_unlock();
4293                 return -EINVAL;
4294         }
4295
4296         memcg->swappiness = val;
4297
4298         cgroup_unlock();
4299
4300         return 0;
4301 }
4302
4303 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4304 {
4305         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4306         u64 usage;
4307         int i;
4308
4309         rcu_read_lock();
4310         if (!swap)
4311                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4312         else
4313                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4314
4315         if (!t)
4316                 goto unlock;
4317
4318         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4319
4320         /*
4321          * current_threshold points to threshold just below usage.
4322          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4323          * call of __mem_cgroup_threshold().
4324          */
4325         i = t->current_threshold;
4326
4327         /*
4328          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4329          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4330          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4331          * only one element of the array here.
4332          */
4333         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4334                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4335
4336         /* i = current_threshold + 1 */
4337         i++;
4338
4339         /*
4340          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4341          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4342          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4343          * only one element of the array here.
4344          */
4345         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4346                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4347
4348         /* Update current_threshold */
4349         t->current_threshold = i - 1;
4350 unlock:
4351         rcu_read_unlock();
4352 }
4353
4354 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4355 {
4356         while (memcg) {
4357                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4358                 if (do_swap_account)
4359                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4360
4361                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4362         }
4363 }
4364
4365 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4366 {
4367         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4368         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4369
4370         return _a->threshold - _b->threshold;
4371 }
4372
4373 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *mem)
4374 {
4375         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4376
4377         list_for_each_entry(ev, &mem->oom_notify, list)
4378                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4379         return 0;
4380 }
4381
4382 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *mem)
4383 {
4384         struct mem_cgroup *iter;
4385
4386         for_each_mem_cgroup_tree(iter, mem)
4387                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4388 }
4389
4390 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup *cgrp,
4391         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4392 {
4393         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4394         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4395         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4396         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4397         u64 threshold, usage;
4398         int i, size, ret;
4399
4400         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4401         if (ret)
4402                 return ret;
4403
4404         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4405
4406         if (type == _MEM)
4407                 thresholds = &memcg->thresholds;
4408         else if (type == _MEMSWAP)
4409                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4410         else
4411                 BUG();
4412
4413         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4414
4415         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4416         if (thresholds->primary)
4417                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4418
4419         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4420
4421         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4422         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4423                         GFP_KERNEL);
4424         if (!new) {
4425                 ret = -ENOMEM;
4426                 goto unlock;
4427         }
4428         new->size = size;
4429
4430         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4431         if (thresholds->primary) {
4432                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4433                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4434         }
4435
4436         /* Add new threshold */
4437         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4438         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4439
4440         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4441         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4442                         compare_thresholds, NULL);
4443
4444         /* Find current threshold */
4445         new->current_threshold = -1;
4446         for (i = 0; i < size; i++) {
4447                 if (new->entries[i].threshold < usage) {
4448                         /*
4449                          * new->current_threshold will not be used until
4450                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4451                          * it here.
4452                          */
4453                         ++new->current_threshold;
4454                 }
4455         }
4456
4457         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4458         kfree(thresholds->spare);
4459         thresholds->spare = thresholds->primary;
4460
4461         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4462
4463         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4464         synchronize_rcu();
4465
4466 unlock:
4467         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4468
4469         return ret;
4470 }
4471
4472 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4473         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4474 {
4475         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4476         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4477         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4478         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4479         u64 usage;
4480         int i, j, size;
4481
4482         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4483         if (type == _MEM)
4484                 thresholds = &memcg->thresholds;
4485         else if (type == _MEMSWAP)
4486                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4487         else
4488                 BUG();
4489
4490         /*
4491          * Something went wrong if we trying to unregister a threshold
4492          * if we don't have thresholds
4493          */
4494         BUG_ON(!thresholds);
4495
4496         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4497
4498         /* Check if a threshold crossed before removing */
4499         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4500
4501         /* Calculate new number of threshold */
4502         size = 0;
4503         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4504                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4505                         size++;
4506         }
4507
4508         new = thresholds->spare;
4509
4510         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4511         if (!size) {
4512                 kfree(new);
4513                 new = NULL;
4514                 goto swap_buffers;
4515         }
4516
4517         new->size = size;
4518
4519         /* Copy thresholds and find current threshold */
4520         new->current_threshold = -1;
4521         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4522                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4523                         continue;
4524
4525                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4526                 if (new->entries[j].threshold < usage) {
4527                         /*
4528                          * new->current_threshold will not be used
4529                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4530                          * it here.
4531                          */
4532                         ++new->current_threshold;
4533                 }
4534                 j++;
4535         }
4536
4537 swap_buffers:
4538         /* Swap primary and spare array */
4539         thresholds->spare = thresholds->primary;
4540         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4541
4542         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4543         synchronize_rcu();
4544
4545         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4546 }
4547
4548 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup *cgrp,
4549         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4550 {
4551         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4552         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4553         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4554
4555         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4556         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4557         if (!event)
4558                 return -ENOMEM;
4559
4560         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
4561
4562         event->eventfd = eventfd;
4563         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4564
4565         /* already in OOM ? */
4566         if (atomic_read(&memcg->oom_lock))
4567                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4568         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
4569
4570         return 0;
4571 }
4572
4573 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4574         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4575 {
4576         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4577         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4578         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4579
4580         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4581
4582         mutex_lock(&memcg_oom_mutex);
4583
4584         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &mem->oom_notify, list) {
4585                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4586                         list_del(&ev->list);
4587                         kfree(ev);
4588                 }
4589         }
4590
4591         mutex_unlock(&memcg_oom_mutex);
4592 }
4593
4594 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup *cgrp,
4595         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
4596 {
4597         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4598
4599         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", mem->oom_kill_disable);
4600
4601         if (atomic_read(&mem->oom_lock))
4602                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
4603         else
4604                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
4605         return 0;
4606 }
4607
4608 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup *cgrp,
4609         struct cftype *cft, u64 val)
4610 {
4611         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4612         struct mem_cgroup *parent;
4613
4614         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4615         if (!cgrp->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4616                 return -EINVAL;
4617
4618         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4619
4620         cgroup_lock();
4621         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
4622         if ((parent->use_hierarchy) ||
4623             (mem->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4624                 cgroup_unlock();
4625                 return -EINVAL;
4626         }
4627         mem->oom_kill_disable = val;
4628         if (!val)
4629                 memcg_oom_recover(mem);
4630         cgroup_unlock();
4631         return 0;
4632 }
4633
4634 #ifdef CONFIG_NUMA
4635 static const struct file_operations mem_control_numa_stat_file_operations = {
4636         .read = seq_read,
4637         .llseek = seq_lseek,
4638         .release = single_release,
4639 };
4640
4641 static int mem_control_numa_stat_open(struct inode *unused, struct file *file)
4642 {
4643         struct cgroup *cont = file->f_dentry->d_parent->d_fsdata;
4644
4645         file->f_op = &mem_control_numa_stat_file_operations;
4646         return single_open(file, mem_control_numa_stat_show, cont);
4647 }
4648 #endif /* CONFIG_NUMA */
4649
4650 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4651         {
4652                 .name = "usage_in_bytes",
4653                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4654                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4655                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4656                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4657         },
4658         {
4659                 .name = "max_usage_in_bytes",
4660                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4661                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4662                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4663         },
4664         {
4665                 .name = "limit_in_bytes",
4666                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4667                 .write_string = mem_cgroup_write,
4668                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4669         },
4670         {
4671                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4672                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4673                 .write_string = mem_cgroup_write,
4674                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4675         },
4676         {
4677                 .name = "failcnt",
4678                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4679                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4680                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4681         },
4682         {
4683                 .name = "stat",
4684                 .read_map = mem_control_stat_show,
4685         },
4686         {
4687                 .name = "force_empty",
4688                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
4689         },
4690         {
4691                 .name = "use_hierarchy",
4692                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4693                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4694         },
4695         {
4696                 .name = "swappiness",
4697                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4698                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4699         },
4700         {
4701                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4702                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4703                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4704         },
4705         {
4706                 .name = "oom_control",
4707                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
4708                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4709                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
4710                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
4711                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4712         },
4713 #ifdef CONFIG_NUMA
4714         {
4715                 .name = "numa_stat",
4716                 .open = mem_control_numa_stat_open,
4717                 .mode = S_IRUGO,
4718         },
4719 #endif
4720 };
4721
4722 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4723 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
4724         {
4725                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4726                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4727                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4728                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4729                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4730         },
4731         {
4732                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4733                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4734                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4735                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4736         },
4737         {
4738                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4739                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4740                 .write_string = mem_cgroup_write,
4741                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4742         },
4743         {
4744                 .name = "memsw.failcnt",
4745                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4746                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4747                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4748         },
4749 };
4750
4751 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4752 {
4753         if (!do_swap_account)
4754                 return 0;
4755         return cgroup_add_files(cont, ss, memsw_cgroup_files,
4756                                 ARRAY_SIZE(memsw_cgroup_files));
4757 };
4758 #else
4759 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4760 {
4761         return 0;
4762 }
4763 #endif
4764
4765 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *mem, int node)
4766 {
4767         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4768         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4769         enum lru_list l;
4770         int zone, tmp = node;
4771         /*
4772          * This routine is called against possible nodes.
4773          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4774          *
4775          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4776          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4777          *       function.
4778          */
4779         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4780                 tmp = -1;
4781         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4782         if (!pn)
4783                 return 1;
4784
4785         mem->info.nodeinfo[node] = pn;
4786         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4787                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4788                 for_each_lru(l)
4789                         INIT_LIST_HEAD(&mz->lists[l]);
4790                 mz->usage_in_excess = 0;
4791                 mz->on_tree = false;
4792                 mz->mem = mem;
4793         }
4794         return 0;
4795 }
4796
4797 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *mem, int node)
4798 {
4799         kfree(mem->info.nodeinfo[node]);
4800 }
4801
4802 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4803 {
4804         struct mem_cgroup *mem;
4805         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4806
4807         /* Can be very big if MAX_NUMNODES is very big */
4808         if (size < PAGE_SIZE)
4809                 mem = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4810         else
4811                 mem = vzalloc(size);
4812
4813         if (!mem)
4814                 return NULL;
4815
4816         mem->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4817         if (!mem->stat)
4818                 goto out_free;
4819         spin_lock_init(&mem->pcp_counter_lock);
4820         return mem;
4821
4822 out_free:
4823         if (size < PAGE_SIZE)
4824                 kfree(mem);
4825         else
4826                 vfree(mem);
4827         return NULL;
4828 }
4829
4830 /*
4831  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4832  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4833  *
4834  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4835  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4836  * it goes down to 0.
4837  *
4838  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4839  */
4840
4841 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *mem)
4842 {
4843         int node;
4844
4845         mem_cgroup_remove_from_trees(mem);
4846         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &mem->css);
4847
4848         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE)
4849                 free_mem_cgroup_per_zone_info(mem, node);
4850
4851         free_percpu(mem->stat);
4852         if (sizeof(struct mem_cgroup) < PAGE_SIZE)
4853                 kfree(mem);
4854         else
4855                 vfree(mem);
4856 }
4857
4858 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *mem)
4859 {
4860         atomic_inc(&mem->refcnt);
4861 }
4862
4863 static void __mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem, int count)
4864 {
4865         if (atomic_sub_and_test(count, &mem->refcnt)) {
4866                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(mem);
4867                 __mem_cgroup_free(mem);
4868                 if (parent)
4869                         mem_cgroup_put(parent);
4870         }
4871 }
4872
4873 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *mem)
4874 {
4875         __mem_cgroup_put(mem, 1);
4876 }
4877
4878 /*
4879  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4880  */
4881 static struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *mem)
4882 {
4883         if (!mem->res.parent)
4884                 return NULL;
4885         return mem_cgroup_from_res_counter(mem->res.parent, res);
4886 }
4887
4888 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4889 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4890 {
4891         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
4892                 do_swap_account = 1;
4893 }
4894 #else
4895 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4896 {
4897 }
4898 #endif
4899
4900 static int mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4901 {
4902         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4903         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4904         int tmp, node, zone;
4905
4906         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE) {
4907                 tmp = node;
4908                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4909                         tmp = -1;
4910                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4911                 if (!rtpn)
4912                         return 1;
4913
4914                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4915
4916                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4917                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4918                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4919                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4920                 }
4921         }
4922         return 0;
4923 }
4924
4925 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4926 mem_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
4927 {
4928         struct mem_cgroup *mem, *parent;
4929         long error = -ENOMEM;
4930         int node;
4931
4932         mem = mem_cgroup_alloc();
4933         if (!mem)
4934                 return ERR_PTR(error);
4935
4936         for_each_node_state(node, N_POSSIBLE)
4937                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(mem, node))
4938                         goto free_out;
4939
4940         /* root ? */
4941         if (cont->parent == NULL) {
4942                 int cpu;
4943                 enable_swap_cgroup();
4944                 parent = NULL;
4945                 root_mem_cgroup = mem;
4946                 if (mem_cgroup_soft_limit_tree_init())
4947                         goto free_out;
4948                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4949                         struct memcg_stock_pcp *stock =
4950                                                 &per_cpu(memcg_stock, cpu);
4951                         INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
4952                 }
4953                 hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
4954         } else {
4955                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
4956                 mem->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4957                 mem->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4958         }
4959
4960         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4961                 res_counter_init(&mem->res, &parent->res);
4962                 res_counter_init(&mem->memsw, &parent->memsw);
4963                 /*
4964                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
4965                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
4966                  * This refcnt will be decremented when freeing this
4967                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
4968                  */
4969                 mem_cgroup_get(parent);
4970         } else {
4971                 res_counter_init(&mem->res, NULL);
4972                 res_counter_init(&mem->memsw, NULL);
4973         }
4974         mem->last_scanned_child = 0;
4975         mem->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4976         INIT_LIST_HEAD(&mem->oom_notify);
4977
4978         if (parent)
4979                 mem->swappiness = get_swappiness(parent);
4980         atomic_set(&mem->refcnt, 1);
4981         mem->move_charge_at_immigrate = 0;
4982         mutex_init(&mem->thresholds_lock);
4983         return &mem->css;
4984 free_out:
4985         __mem_cgroup_free(mem);
4986         root_mem_cgroup = NULL;
4987         return ERR_PTR(error);
4988 }
4989
4990 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
4991                                         struct cgroup *cont)
4992 {
4993         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
4994
4995         return mem_cgroup_force_empty(mem, false);
4996 }
4997
4998 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
4999                                 struct cgroup *cont)
5000 {
5001         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cont);
5002
5003         mem_cgroup_put(mem);
5004 }
5005
5006 static int mem_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss,
5007                                 struct cgroup *cont)
5008 {
5009         int ret;
5010
5011         ret = cgroup_add_files(cont, ss, mem_cgroup_files,
5012                                 ARRAY_SIZE(mem_cgroup_files));
5013
5014         if (!ret)
5015                 ret = register_memsw_files(cont, ss);
5016         return ret;
5017 }
5018
5019 #ifdef CONFIG_MMU
5020 /* Handlers for move charge at task migration. */
5021 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
5022 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5023 {
5024         int ret = 0;
5025         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5026         struct mem_cgroup *mem = mc.to;
5027
5028         if (mem_cgroup_is_root(mem)) {
5029                 mc.precharge += count;
5030                 /* we don't need css_get for root */
5031                 return ret;
5032         }
5033         /* try to charge at once */
5034         if (count > 1) {
5035                 struct res_counter *dummy;
5036                 /*
5037                  * "mem" cannot be under rmdir() because we've already checked
5038                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
5039                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
5040                  * css_get().
5041                  */
5042                 if (res_counter_charge(&mem->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
5043                         goto one_by_one;
5044                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&mem->memsw,
5045                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
5046                         res_counter_uncharge(&mem->res, PAGE_SIZE * count);
5047                         goto one_by_one;
5048                 }
5049                 mc.precharge += count;
5050                 return ret;
5051         }
5052 one_by_one:
5053         /* fall back to one by one charge */
5054         while (count--) {
5055                 if (signal_pending(current)) {
5056                         ret = -EINTR;
5057                         break;
5058                 }
5059                 if (!batch_count--) {
5060                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5061                         cond_resched();
5062                 }
5063                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, GFP_KERNEL, 1, &mem, false);
5064                 if (ret || !mem)
5065                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
5066                         return -ENOMEM;
5067                 mc.precharge++;
5068         }
5069         return ret;
5070 }
5071
5072 /**
5073  * is_target_pte_for_mc - check a pte whether it is valid for move charge
5074  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5075  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5076  * @ptent: the pte to be checked
5077  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5078  *
5079  * Returns
5080  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5081  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5082  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5083  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5084  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5085  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5086  *     in target->ent.
5087  *
5088  * Called with pte lock held.
5089  */
5090 union mc_target {
5091         struct page     *page;
5092         swp_entry_t     ent;
5093 };
5094
5095 enum mc_target_type {
5096         MC_TARGET_NONE, /* not used */
5097         MC_TARGET_PAGE,
5098         MC_TARGET_SWAP,
5099 };
5100
5101 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5102                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5103 {
5104         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5105
5106         if (!page || !page_mapped(page))
5107                 return NULL;
5108         if (PageAnon(page)) {
5109                 /* we don't move shared anon */
5110                 if (!move_anon() || page_mapcount(page) > 2)
5111                         return NULL;
5112         } else if (!move_file())
5113                 /* we ignore mapcount for file pages */
5114                 return NULL;
5115         if (!get_page_unless_zero(page))
5116                 return NULL;
5117
5118         return page;
5119 }
5120
5121 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5122                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5123 {
5124         int usage_count;
5125         struct page *page = NULL;
5126         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5127
5128         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5129                 return NULL;
5130         usage_count = mem_cgroup_count_swap_user(ent, &page);
5131         if (usage_count > 1) { /* we don't move shared anon */
5132                 if (page)
5133                         put_page(page);
5134                 return NULL;
5135         }
5136         if (do_swap_account)
5137                 entry->val = ent.val;
5138
5139         return page;
5140 }
5141
5142 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5143                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5144 {
5145         struct page *page = NULL;
5146         struct inode *inode;
5147         struct address_space *mapping;
5148         pgoff_t pgoff;
5149
5150         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5151                 return NULL;
5152         if (!move_file())
5153                 return NULL;
5154
5155         inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
5156         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5157         if (pte_none(ptent))
5158                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5159         else /* pte_file(ptent) is true */
5160                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5161
5162         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5163         if (!mapping_cap_swap_backed(mapping)) { /* normal file */
5164                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5165         } else { /* shmem/tmpfs file. we should take account of swap too. */
5166                 swp_entry_t ent;
5167                 mem_cgroup_get_shmem_target(inode, pgoff, &page, &ent);
5168                 if (do_swap_account)
5169                         entry->val = ent.val;
5170         }
5171
5172         return page;
5173 }
5174
5175 static int is_target_pte_for_mc(struct vm_area_struct *vma,
5176                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5177 {
5178         struct page *page = NULL;
5179         struct page_cgroup *pc;
5180         int ret = 0;
5181         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5182
5183         if (pte_present(ptent))
5184                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5185         else if (is_swap_pte(ptent))
5186                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5187         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5188                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5189
5190         if (!page && !ent.val)
5191                 return 0;
5192         if (page) {
5193                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5194                 /*
5195                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
5196                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
5197                  * the lock.
5198                  */
5199                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5200                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5201                         if (target)
5202                                 target->page = page;
5203                 }
5204                 if (!ret || !target)
5205                         put_page(page);
5206         }
5207         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5208         if (ent.val && !ret &&
5209                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup(ent)) {
5210                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5211                 if (target)
5212                         target->ent = ent;
5213         }
5214         return ret;
5215 }
5216
5217 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5218                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5219                                         struct mm_walk *walk)
5220 {
5221         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5222         pte_t *pte;
5223         spinlock_t *ptl;
5224
5225         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
5226
5227         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5228         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5229                 if (is_target_pte_for_mc(vma, addr, *pte, NULL))
5230                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5231         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5232         cond_resched();
5233
5234         return 0;
5235 }
5236
5237 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5238 {
5239         unsigned long precharge;
5240         struct vm_area_struct *vma;
5241
5242         down_read(&mm->mmap_sem);
5243         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5244                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5245                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5246                         .mm = mm,
5247                         .private = vma,
5248                 };
5249                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5250                         continue;
5251                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5252                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5253         }
5254         up_read(&mm->mmap_sem);
5255
5256         precharge = mc.precharge;
5257         mc.precharge = 0;
5258
5259         return precharge;
5260 }
5261
5262 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5263 {
5264         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5265
5266         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5267         mc.moving_task = current;
5268         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5269 }
5270
5271 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5272 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5273 {
5274         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5275         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5276
5277         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5278         if (mc.precharge) {
5279                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5280                 mc.precharge = 0;
5281         }
5282         /*
5283          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5284          * we must uncharge here.
5285          */
5286         if (mc.moved_charge) {
5287                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5288                 mc.moved_charge = 0;
5289         }
5290         /* we must fixup refcnts and charges */
5291         if (mc.moved_swap) {
5292                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5293                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5294                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5295                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5296                 __mem_cgroup_put(mc.from, mc.moved_swap);
5297
5298                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
5299                         /*
5300                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5301                          * uncharge to->res.
5302                          */
5303                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5304                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5305                 }
5306                 /* we've already done mem_cgroup_get(mc.to) */
5307                 mc.moved_swap = 0;
5308         }
5309         memcg_oom_recover(from);
5310         memcg_oom_recover(to);
5311         wake_up_all(&mc.waitq);
5312 }
5313
5314 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5315 {
5316         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5317
5318         /*
5319          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5320          * task migration.
5321          */
5322         mc.moving_task = NULL;
5323         __mem_cgroup_clear_mc();
5324         spin_lock(&mc.lock);
5325         mc.from = NULL;
5326         mc.to = NULL;
5327         spin_unlock(&mc.lock);
5328         mem_cgroup_end_move(from);
5329 }
5330
5331 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5332                                 struct cgroup *cgroup,
5333                                 struct task_struct *p)
5334 {
5335         int ret = 0;
5336         struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
5337
5338         if (mem->move_charge_at_immigrate) {
5339                 struct mm_struct *mm;
5340                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5341
5342                 VM_BUG_ON(from == mem);
5343
5344                 mm = get_task_mm(p);
5345                 if (!mm)
5346                         return 0;
5347                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5348                 if (mm->owner == p) {
5349                         VM_BUG_ON(mc.from);
5350                         VM_BUG_ON(mc.to);
5351                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5352                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5353                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5354                         mem_cgroup_start_move(from);
5355                         spin_lock(&mc.lock);
5356                         mc.from = from;
5357                         mc.to = mem;
5358                         spin_unlock(&mc.lock);
5359                         /* We set mc.moving_task later */
5360
5361                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5362                         if (ret)
5363                                 mem_cgroup_clear_mc();
5364                 }
5365                 mmput(mm);
5366         }
5367         return ret;
5368 }
5369
5370 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5371                                 struct cgroup *cgroup,
5372                                 struct task_struct *p)
5373 {
5374         mem_cgroup_clear_mc();
5375 }
5376
5377 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5378                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5379                                 struct mm_walk *walk)
5380 {
5381         int ret = 0;
5382         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5383         pte_t *pte;
5384         spinlock_t *ptl;
5385
5386         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
5387 retry:
5388         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5389         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5390                 pte_t ptent = *(pte++);
5391                 union mc_target target;
5392                 int type;
5393                 struct page *page;
5394                 struct page_cgroup *pc;
5395                 swp_entry_t ent;
5396
5397                 if (!mc.precharge)
5398                         break;
5399
5400                 type = is_target_pte_for_mc(vma, addr, ptent, &target);
5401                 switch (type) {
5402                 case MC_TARGET_PAGE:
5403                         page = target.page;
5404                         if (isolate_lru_page(page))
5405                                 goto put;
5406                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5407                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5408                                                      mc.from, mc.to, false)) {
5409                                 mc.precharge--;
5410                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5411                                 mc.moved_charge++;
5412                         }
5413                         putback_lru_page(page);
5414 put:                    /* is_target_pte_for_mc() gets the page */
5415                         put_page(page);
5416                         break;
5417                 case MC_TARGET_SWAP:
5418                         ent = target.ent;
5419                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent,
5420                                                 mc.from, mc.to, false)) {
5421                                 mc.precharge--;
5422                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5423                                 mc.moved_swap++;
5424                         }
5425                         break;
5426                 default:
5427                         break;
5428                 }
5429         }
5430         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5431         cond_resched();
5432
5433         if (addr != end) {
5434                 /*
5435                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5436                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5437                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5438                  * phase.
5439                  */
5440                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5441                 if (!ret)
5442                         goto retry;
5443         }
5444
5445         return ret;
5446 }
5447
5448 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5449 {
5450         struct vm_area_struct *vma;
5451
5452         lru_add_drain_all();
5453 retry:
5454         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5455                 /*
5456                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5457                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5458                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5459                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5460                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5461                  */
5462                 __mem_cgroup_clear_mc();
5463                 cond_resched();
5464                 goto retry;
5465         }
5466         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5467                 int ret;
5468                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5469                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5470                         .mm = mm,
5471                         .private = vma,
5472                 };
5473                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5474                         continue;
5475                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5476                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5477                 if (ret)
5478                         /*
5479                          * means we have consumed all precharges and failed in
5480                          * doing additional charge. Just abandon here.
5481                          */
5482                         break;
5483         }
5484         up_read(&mm->mmap_sem);
5485 }
5486
5487 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys *ss,
5488                                 struct cgroup *cont,
5489                                 struct cgroup *old_cont,
5490                                 struct task_struct *p)
5491 {
5492         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5493
5494         if (mm) {
5495                 if (mc.to)
5496                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5497                 put_swap_token(mm);
5498                 mmput(mm);
5499         }
5500         if (mc.to)
5501                 mem_cgroup_clear_mc();
5502 }
5503 #else   /* !CONFIG_MMU */
5504 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5505                                 struct cgroup *cgroup,
5506                                 struct task_struct *p)
5507 {
5508         return 0;
5509 }
5510 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys *ss,
5511                                 struct cgroup *cgroup,
5512                                 struct task_struct *p)
5513 {
5514 }
5515 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys *ss,
5516                                 struct cgroup *cont,
5517                                 struct cgroup *old_cont,
5518                                 struct task_struct *p)
5519 {
5520 }
5521 #endif
5522
5523 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
5524         .name = "memory",
5525         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
5526         .create = mem_cgroup_create,
5527         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
5528         .destroy = mem_cgroup_destroy,
5529         .populate = mem_cgroup_populate,
5530         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5531         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5532         .attach = mem_cgroup_move_task,
5533         .early_init = 0,
5534         .use_id = 1,
5535 };
5536
5537 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
5538 static int __init enable_swap_account(char *s)
5539 {
5540         /* consider enabled if no parameter or 1 is given */
5541         if (!strcmp(s, "1"))
5542                 really_do_swap_account = 1;
5543         else if (!strcmp(s, "0"))
5544                 really_do_swap_account = 0;
5545         return 1;
5546 }
5547 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5548
5549 #endif