9a6a51a7c416074ccd5d974ac9f17a54c85d14db
[muen/linux.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <asm/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
79
80 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
81
82 /* Socket memory accounting disabled? */
83 static bool cgroup_memory_nosocket;
84
85 /* Kernel memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nokmem;
87
88 /* Whether the swap controller is active */
89 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
90 int do_swap_account __read_mostly;
91 #else
92 #define do_swap_account         0
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
102         "cache",
103         "rss",
104         "rss_huge",
105         "mapped_file",
106         "dirty",
107         "writeback",
108         "swap",
109 };
110
111 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
112         "pgpgin",
113         "pgpgout",
114         "pgfault",
115         "pgmajfault",
116 };
117
118 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
119         "inactive_anon",
120         "active_anon",
121         "inactive_file",
122         "active_file",
123         "unevictable",
124 };
125
126 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
127 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
128 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
129
130 /*
131  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
132  * their hierarchy representation
133  */
134
135 struct mem_cgroup_tree_per_node {
136         struct rb_root rb_root;
137         spinlock_t lock;
138 };
139
140 struct mem_cgroup_tree {
141         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
142 };
143
144 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
145
146 /* for OOM */
147 struct mem_cgroup_eventfd_list {
148         struct list_head list;
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150 };
151
152 /*
153  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
154  */
155 struct mem_cgroup_event {
156         /*
157          * memcg which the event belongs to.
158          */
159         struct mem_cgroup *memcg;
160         /*
161          * eventfd to signal userspace about the event.
162          */
163         struct eventfd_ctx *eventfd;
164         /*
165          * Each of these stored in a list by the cgroup.
166          */
167         struct list_head list;
168         /*
169          * register_event() callback will be used to add new userspace
170          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
171          * on eventfd to send notification to userspace.
172          */
173         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
174                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
175         /*
176          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
177          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
178          * if you want provide notification functionality.
179          */
180         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
181                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
182         /*
183          * All fields below needed to unregister event when
184          * userspace closes eventfd.
185          */
186         poll_table pt;
187         wait_queue_head_t *wqh;
188         wait_queue_t wait;
189         struct work_struct remove;
190 };
191
192 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
193 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
194
195 /* Stuffs for move charges at task migration. */
196 /*
197  * Types of charges to be moved.
198  */
199 #define MOVE_ANON       0x1U
200 #define MOVE_FILE       0x2U
201 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
202
203 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
204 static struct move_charge_struct {
205         spinlock_t        lock; /* for from, to */
206         struct mm_struct  *mm;
207         struct mem_cgroup *from;
208         struct mem_cgroup *to;
209         unsigned long flags;
210         unsigned long precharge;
211         unsigned long moved_charge;
212         unsigned long moved_swap;
213         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
214         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
215 } mc = {
216         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
217         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
218 };
219
220 /*
221  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
222  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
223  */
224 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
225 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
226
227 enum charge_type {
228         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
229         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
232         NR_CHARGE_TYPE,
233 };
234
235 /* for encoding cft->private value on file */
236 enum res_type {
237         _MEM,
238         _MEMSWAP,
239         _OOM_TYPE,
240         _KMEM,
241         _TCP,
242 };
243
244 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
245 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
246 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
247 /* Used for OOM nofiier */
248 #define OOM_CONTROL             (0)
249
250 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
251 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
252 {
253         if (!memcg)
254                 memcg = root_mem_cgroup;
255         return &memcg->vmpressure;
256 }
257
258 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
259 {
260         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
261 }
262
263 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
264 {
265         return (memcg == root_mem_cgroup);
266 }
267
268 #ifndef CONFIG_SLOB
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 #endif /* !CONFIG_SLOB */
321
322 /**
323  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
324  * @page: page of interest
325  *
326  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
327  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
328  * until it is released.
329  *
330  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
331  * is returned.
332  */
333 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
334 {
335         struct mem_cgroup *memcg;
336
337         memcg = page->mem_cgroup;
338
339         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
340                 memcg = root_mem_cgroup;
341
342         return &memcg->css;
343 }
344
345 /**
346  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
347  * @page: the page
348  *
349  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
350  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
351  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
352  *
353  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
354  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
355  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
356  * do not care (such as procfs interfaces).
357  */
358 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
359 {
360         struct mem_cgroup *memcg;
361         unsigned long ino = 0;
362
363         rcu_read_lock();
364         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
365         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
366                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
367         if (memcg)
368                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
369         rcu_read_unlock();
370         return ino;
371 }
372
373 static struct mem_cgroup_per_node *
374 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
375 {
376         int nid = page_to_nid(page);
377
378         return memcg->nodeinfo[nid];
379 }
380
381 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
382 soft_limit_tree_node(int nid)
383 {
384         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
385 }
386
387 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
388 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
389 {
390         int nid = page_to_nid(page);
391
392         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
393 }
394
395 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
396                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
397                                          unsigned long new_usage_in_excess)
398 {
399         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
400         struct rb_node *parent = NULL;
401         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
402
403         if (mz->on_tree)
404                 return;
405
406         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
407         if (!mz->usage_in_excess)
408                 return;
409         while (*p) {
410                 parent = *p;
411                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
412                                         tree_node);
413                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
414                         p = &(*p)->rb_left;
415                 /*
416                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
417                  * limit by the same amount
418                  */
419                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
420                         p = &(*p)->rb_right;
421         }
422         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
423         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
424         mz->on_tree = true;
425 }
426
427 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
428                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
429 {
430         if (!mz->on_tree)
431                 return;
432         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
433         mz->on_tree = false;
434 }
435
436 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
437                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
438 {
439         unsigned long flags;
440
441         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
442         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
443         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
444 }
445
446 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
447 {
448         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
449         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
450         unsigned long excess = 0;
451
452         if (nr_pages > soft_limit)
453                 excess = nr_pages - soft_limit;
454
455         return excess;
456 }
457
458 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
459 {
460         unsigned long excess;
461         struct mem_cgroup_per_node *mz;
462         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
463
464         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
465         /*
466          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
467          * because their event counter is not touched.
468          */
469         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
470                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
471                 excess = soft_limit_excess(memcg);
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                         unsigned long flags;
478
479                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
480                         /* if on-tree, remove it */
481                         if (mz->on_tree)
482                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
483                         /*
484                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
485                          * If excess is 0, no tree ops.
486                          */
487                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
488                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
489                 }
490         }
491 }
492
493 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
494 {
495         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
496         struct mem_cgroup_per_node *mz;
497         int nid;
498
499         for_each_node(nid) {
500                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
501                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
502                 mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
503         }
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_node *
507 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
508 {
509         struct rb_node *rightmost = NULL;
510         struct mem_cgroup_per_node *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_node, 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, mctz);
525         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
526             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
527                 goto retry;
528 done:
529         return mz;
530 }
531
532 static struct mem_cgroup_per_node *
533 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
534 {
535         struct mem_cgroup_per_node *mz;
536
537         spin_lock_irq(&mctz->lock);
538         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
539         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
540         return mz;
541 }
542
543 /*
544  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
545  *
546  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
547  *
548  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
549  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
550  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
551  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
552  *
553  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
554  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
555  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
556  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
557  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
558  *
559  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
560  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
561  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
562  * implemented.
563  */
564 static unsigned long
565 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
566 {
567         long val = 0;
568         int cpu;
569
570         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
571         for_each_possible_cpu(cpu)
572                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
573         /*
574          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
575          * transient negative values.
576          */
577         if (val < 0)
578                 val = 0;
579         return val;
580 }
581
582 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
583                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
584 {
585         unsigned long val = 0;
586         int cpu;
587
588         for_each_possible_cpu(cpu)
589                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
590         return val;
591 }
592
593 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
594                                          struct page *page,
595                                          bool compound, int nr_pages)
596 {
597         /*
598          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
599          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
600          */
601         if (PageAnon(page))
602                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
603                                 nr_pages);
604         else
605                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
606                                 nr_pages);
607
608         if (compound) {
609                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
610                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
611                                 nr_pages);
612         }
613
614         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
615         if (nr_pages > 0)
616                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
617         else {
618                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
619                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
620         }
621
622         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
623 }
624
625 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
626                                            int nid, unsigned int lru_mask)
627 {
628         unsigned long nr = 0;
629         struct mem_cgroup_per_node *mz;
630         enum lru_list lru;
631
632         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
633
634         for_each_lru(lru) {
635                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
636                         continue;
637                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
638                 nr += mz->lru_size[lru];
639         }
640         return nr;
641 }
642
643 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
644                         unsigned int lru_mask)
645 {
646         unsigned long nr = 0;
647         int nid;
648
649         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
650                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
651         return nr;
652 }
653
654 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
655                                        enum mem_cgroup_events_target target)
656 {
657         unsigned long val, next;
658
659         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
660         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
661         /* from time_after() in jiffies.h */
662         if ((long)next - (long)val < 0) {
663                 switch (target) {
664                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
665                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
666                         break;
667                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
668                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
669                         break;
670                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
671                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
672                         break;
673                 default:
674                         break;
675                 }
676                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
677                 return true;
678         }
679         return false;
680 }
681
682 /*
683  * Check events in order.
684  *
685  */
686 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
687 {
688         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
689         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
690                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
691                 bool do_softlimit;
692                 bool do_numainfo __maybe_unused;
693
694                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
695                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
696 #if MAX_NUMNODES > 1
697                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
698                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
699 #endif
700                 mem_cgroup_threshold(memcg);
701                 if (unlikely(do_softlimit))
702                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
703 #if MAX_NUMNODES > 1
704                 if (unlikely(do_numainfo))
705                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
706 #endif
707         }
708 }
709
710 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
711 {
712         /*
713          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
714          * if it races with swapoff, page migration, etc.
715          * So this can be called with p == NULL.
716          */
717         if (unlikely(!p))
718                 return NULL;
719
720         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
721 }
722 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
723
724 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
725 {
726         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
727
728         rcu_read_lock();
729         do {
730                 /*
731                  * Page cache insertions can happen withou an
732                  * actual mm context, e.g. during disk probing
733                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
734                  */
735                 if (unlikely(!mm))
736                         memcg = root_mem_cgroup;
737                 else {
738                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
739                         if (unlikely(!memcg))
740                                 memcg = root_mem_cgroup;
741                 }
742         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
743         rcu_read_unlock();
744         return memcg;
745 }
746
747 /**
748  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
749  * @root: hierarchy root
750  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
751  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
752  *
753  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
754  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
755  *
756  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
757  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
758  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
759  *
760  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
761  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
762  * reclaimers operating on the same zone and priority.
763  */
764 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
765                                    struct mem_cgroup *prev,
766                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
767 {
768         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
769         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
770         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
771         struct mem_cgroup *pos = NULL;
772
773         if (mem_cgroup_disabled())
774                 return NULL;
775
776         if (!root)
777                 root = root_mem_cgroup;
778
779         if (prev && !reclaim)
780                 pos = prev;
781
782         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
783                 if (prev)
784                         goto out;
785                 return root;
786         }
787
788         rcu_read_lock();
789
790         if (reclaim) {
791                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
792
793                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
794                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
795
796                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
797                         goto out_unlock;
798
799                 while (1) {
800                         pos = READ_ONCE(iter->position);
801                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
802                                 break;
803                         /*
804                          * css reference reached zero, so iter->position will
805                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
806                          * rely on this happening soon, because ->css_released
807                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
808                          * might block it. So we clear iter->position right
809                          * away.
810                          */
811                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
812                 }
813         }
814
815         if (pos)
816                 css = &pos->css;
817
818         for (;;) {
819                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
820                 if (!css) {
821                         /*
822                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
823                          * new one might jump in right at the end of
824                          * the hierarchy - make sure they see at least
825                          * one group and restart from the beginning.
826                          */
827                         if (!prev)
828                                 continue;
829                         break;
830                 }
831
832                 /*
833                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
834                  * is provided by the caller, so we know it's alive
835                  * and kicking, and don't take an extra reference.
836                  */
837                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
838
839                 if (css == &root->css)
840                         break;
841
842                 if (css_tryget(css))
843                         break;
844
845                 memcg = NULL;
846         }
847
848         if (reclaim) {
849                 /*
850                  * The position could have already been updated by a competing
851                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
852                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
853                  */
854                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
855
856                 if (pos)
857                         css_put(&pos->css);
858
859                 if (!memcg)
860                         iter->generation++;
861                 else if (!prev)
862                         reclaim->generation = iter->generation;
863         }
864
865 out_unlock:
866         rcu_read_unlock();
867 out:
868         if (prev && prev != root)
869                 css_put(&prev->css);
870
871         return memcg;
872 }
873
874 /**
875  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
876  * @root: hierarchy root
877  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
878  */
879 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
880                            struct mem_cgroup *prev)
881 {
882         if (!root)
883                 root = root_mem_cgroup;
884         if (prev && prev != root)
885                 css_put(&prev->css);
886 }
887
888 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
889 {
890         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
891         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
892         struct mem_cgroup_per_node *mz;
893         int nid;
894         int i;
895
896         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
897                 for_each_node(nid) {
898                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
899                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
900                                 iter = &mz->iter[i];
901                                 cmpxchg(&iter->position,
902                                         dead_memcg, NULL);
903                         }
904                 }
905         }
906 }
907
908 /*
909  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
910  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
911  * be used for reference counting.
912  */
913 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
914         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
915              iter != NULL;                              \
916              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
917
918 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
919         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
920              iter != NULL;                              \
921              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
922
923 /**
924  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
925  * @page: the page
926  * @zone: zone of the page
927  *
928  * This function is only safe when following the LRU page isolation
929  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
930  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
931  */
932 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
933 {
934         struct mem_cgroup_per_node *mz;
935         struct mem_cgroup *memcg;
936         struct lruvec *lruvec;
937
938         if (mem_cgroup_disabled()) {
939                 lruvec = &pgdat->lruvec;
940                 goto out;
941         }
942
943         memcg = page->mem_cgroup;
944         /*
945          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
946          * possibly migrated - before they are charged.
947          */
948         if (!memcg)
949                 memcg = root_mem_cgroup;
950
951         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
952         lruvec = &mz->lruvec;
953 out:
954         /*
955          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
956          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
957          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
958          */
959         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
960                 lruvec->pgdat = pgdat;
961         return lruvec;
962 }
963
964 /**
965  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
966  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
967  * @lru: index of lru list the page is sitting on
968  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
969  *
970  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
971  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
972  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
973  */
974 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
975                                 int nr_pages)
976 {
977         struct mem_cgroup_per_node *mz;
978         unsigned long *lru_size;
979         long size;
980         bool empty;
981
982         if (mem_cgroup_disabled())
983                 return;
984
985         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
986         lru_size = mz->lru_size + lru;
987         empty = list_empty(lruvec->lists + lru);
988
989         if (nr_pages < 0)
990                 *lru_size += nr_pages;
991
992         size = *lru_size;
993         if (WARN_ONCE(size < 0 || empty != !size,
994                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld but %sempty\n",
995                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size, empty ? "" : "not ")) {
996                 VM_BUG_ON(1);
997                 *lru_size = 0;
998         }
999
1000         if (nr_pages > 0)
1001                 *lru_size += nr_pages;
1002 }
1003
1004 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1005 {
1006         struct mem_cgroup *task_memcg;
1007         struct task_struct *p;
1008         bool ret;
1009
1010         p = find_lock_task_mm(task);
1011         if (p) {
1012                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1013                 task_unlock(p);
1014         } else {
1015                 /*
1016                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1017                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1018                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1019                  */
1020                 rcu_read_lock();
1021                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1022                 css_get(&task_memcg->css);
1023                 rcu_read_unlock();
1024         }
1025         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1026         css_put(&task_memcg->css);
1027         return ret;
1028 }
1029
1030 /**
1031  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1032  * @memcg: the memory cgroup
1033  *
1034  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1035  * pages.
1036  */
1037 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1038 {
1039         unsigned long margin = 0;
1040         unsigned long count;
1041         unsigned long limit;
1042
1043         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1044         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1045         if (count < limit)
1046                 margin = limit - count;
1047
1048         if (do_memsw_account()) {
1049                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1050                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1051                 if (count <= limit)
1052                         margin = min(margin, limit - count);
1053                 else
1054                         margin = 0;
1055         }
1056
1057         return margin;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1062  *
1063  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1064  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1065  * caused by "move".
1066  */
1067 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1068 {
1069         struct mem_cgroup *from;
1070         struct mem_cgroup *to;
1071         bool ret = false;
1072         /*
1073          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1074          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1075          */
1076         spin_lock(&mc.lock);
1077         from = mc.from;
1078         to = mc.to;
1079         if (!from)
1080                 goto unlock;
1081
1082         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1083                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1084 unlock:
1085         spin_unlock(&mc.lock);
1086         return ret;
1087 }
1088
1089 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1090 {
1091         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1092                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1093                         DEFINE_WAIT(wait);
1094                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1095                         /* moving charge context might have finished. */
1096                         if (mc.moving_task)
1097                                 schedule();
1098                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1099                         return true;
1100                 }
1101         }
1102         return false;
1103 }
1104
1105 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1106 /**
1107  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1108  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1109  * @p: Task that is going to be killed
1110  *
1111  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1112  * enabled
1113  */
1114 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1115 {
1116         struct mem_cgroup *iter;
1117         unsigned int i;
1118
1119         rcu_read_lock();
1120
1121         if (p) {
1122                 pr_info("Task in ");
1123                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1124                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1125         } else {
1126                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1127         }
1128
1129         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1130         pr_cont("\n");
1131
1132         rcu_read_unlock();
1133
1134         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1135                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1136                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1137         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1138                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1139                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1140         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1141                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1142                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1143
1144         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1145                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1146                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1147                 pr_cont(":");
1148
1149                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1150                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1151                                 continue;
1152                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1153                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1154                 }
1155
1156                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1157                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1158                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1159
1160                 pr_cont("\n");
1161         }
1162 }
1163
1164 /*
1165  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1166  * 1(self count) if no children.
1167  */
1168 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1169 {
1170         int num = 0;
1171         struct mem_cgroup *iter;
1172
1173         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1174                 num++;
1175         return num;
1176 }
1177
1178 /*
1179  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1180  */
1181 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1182 {
1183         unsigned long limit;
1184
1185         limit = memcg->memory.limit;
1186         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1187                 unsigned long memsw_limit;
1188                 unsigned long swap_limit;
1189
1190                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1191                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1192                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1193                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1194         }
1195         return limit;
1196 }
1197
1198 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1199                                      int order)
1200 {
1201         struct oom_control oc = {
1202                 .zonelist = NULL,
1203                 .nodemask = NULL,
1204                 .memcg = memcg,
1205                 .gfp_mask = gfp_mask,
1206                 .order = order,
1207         };
1208         struct mem_cgroup *iter;
1209         unsigned long chosen_points = 0;
1210         unsigned long totalpages;
1211         unsigned int points = 0;
1212         struct task_struct *chosen = NULL;
1213
1214         mutex_lock(&oom_lock);
1215
1216         /*
1217          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1218          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1219          * quickly exit and free its memory.
1220          */
1221         if (task_will_free_mem(current)) {
1222                 mark_oom_victim(current);
1223                 wake_oom_reaper(current);
1224                 goto unlock;
1225         }
1226
1227         check_panic_on_oom(&oc, CONSTRAINT_MEMCG);
1228         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1229         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1230                 struct css_task_iter it;
1231                 struct task_struct *task;
1232
1233                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1234                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1235                         switch (oom_scan_process_thread(&oc, task)) {
1236                         case OOM_SCAN_SELECT:
1237                                 if (chosen)
1238                                         put_task_struct(chosen);
1239                                 chosen = task;
1240                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1241                                 get_task_struct(chosen);
1242                                 /* fall through */
1243                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1244                                 continue;
1245                         case OOM_SCAN_ABORT:
1246                                 css_task_iter_end(&it);
1247                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1248                                 if (chosen)
1249                                         put_task_struct(chosen);
1250                                 /* Set a dummy value to return "true". */
1251                                 chosen = (void *) 1;
1252                                 goto unlock;
1253                         case OOM_SCAN_OK:
1254                                 break;
1255                         };
1256                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1257                         if (!points || points < chosen_points)
1258                                 continue;
1259                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1260                         if (points == chosen_points &&
1261                             thread_group_leader(chosen))
1262                                 continue;
1263
1264                         if (chosen)
1265                                 put_task_struct(chosen);
1266                         chosen = task;
1267                         chosen_points = points;
1268                         get_task_struct(chosen);
1269                 }
1270                 css_task_iter_end(&it);
1271         }
1272
1273         if (chosen) {
1274                 points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1275                 oom_kill_process(&oc, chosen, points, totalpages,
1276                                  "Memory cgroup out of memory");
1277         }
1278 unlock:
1279         mutex_unlock(&oom_lock);
1280         return chosen;
1281 }
1282
1283 #if MAX_NUMNODES > 1
1284
1285 /**
1286  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1287  * @memcg: the target memcg
1288  * @nid: the node ID to be checked.
1289  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1290  *
1291  * This function returns whether the specified memcg contains any
1292  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1293  * pages in the node.
1294  */
1295 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1296                 int nid, bool noswap)
1297 {
1298         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1299                 return true;
1300         if (noswap || !total_swap_pages)
1301                 return false;
1302         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1303                 return true;
1304         return false;
1305
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1310  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1311  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1312  *
1313  */
1314 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1315 {
1316         int nid;
1317         /*
1318          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1319          * pagein/pageout changes since the last update.
1320          */
1321         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1322                 return;
1323         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1324                 return;
1325
1326         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1327         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1328
1329         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1330
1331                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1332                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1333         }
1334
1335         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1336         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1337 }
1338
1339 /*
1340  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1341  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1342  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1343  *
1344  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1345  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1346  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1347  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1348  *
1349  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1350  */
1351 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1352 {
1353         int node;
1354
1355         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1356         node = memcg->last_scanned_node;
1357
1358         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1359         /*
1360          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1361          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1362          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1363          */
1364         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1365                 node = numa_node_id();
1366
1367         memcg->last_scanned_node = node;
1368         return node;
1369 }
1370 #else
1371 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1372 {
1373         return 0;
1374 }
1375 #endif
1376
1377 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1378                                    pg_data_t *pgdat,
1379                                    gfp_t gfp_mask,
1380                                    unsigned long *total_scanned)
1381 {
1382         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1383         int total = 0;
1384         int loop = 0;
1385         unsigned long excess;
1386         unsigned long nr_scanned;
1387         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1388                 .pgdat = pgdat,
1389                 .priority = 0,
1390         };
1391
1392         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1393
1394         while (1) {
1395                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1396                 if (!victim) {
1397                         loop++;
1398                         if (loop >= 2) {
1399                                 /*
1400                                  * If we have not been able to reclaim
1401                                  * anything, it might because there are
1402                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1403                                  */
1404                                 if (!total)
1405                                         break;
1406                                 /*
1407                                  * We want to do more targeted reclaim.
1408                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1409                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1410                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1411                                  */
1412                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1413                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1414                                         break;
1415                         }
1416                         continue;
1417                 }
1418                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1419                                         pgdat, &nr_scanned);
1420                 *total_scanned += nr_scanned;
1421                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1422                         break;
1423         }
1424         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1425         return total;
1426 }
1427
1428 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1429 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1430         .name = "memcg_oom_lock",
1431 };
1432 #endif
1433
1434 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1435
1436 /*
1437  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1438  * If someone is running, return false.
1439  */
1440 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1441 {
1442         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1443
1444         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1445
1446         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1447                 if (iter->oom_lock) {
1448                         /*
1449                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1450                          * so we cannot give a lock.
1451                          */
1452                         failed = iter;
1453                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1454                         break;
1455                 } else
1456                         iter->oom_lock = true;
1457         }
1458
1459         if (failed) {
1460                 /*
1461                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1462                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1463                  */
1464                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1465                         if (iter == failed) {
1466                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1467                                 break;
1468                         }
1469                         iter->oom_lock = false;
1470                 }
1471         } else
1472                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1473
1474         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1475
1476         return !failed;
1477 }
1478
1479 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1480 {
1481         struct mem_cgroup *iter;
1482
1483         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1484         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1485         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1486                 iter->oom_lock = false;
1487         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1488 }
1489
1490 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1491 {
1492         struct mem_cgroup *iter;
1493
1494         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1495         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1496                 iter->under_oom++;
1497         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1498 }
1499
1500 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1501 {
1502         struct mem_cgroup *iter;
1503
1504         /*
1505          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1506          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1507          */
1508         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1509         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1510                 if (iter->under_oom > 0)
1511                         iter->under_oom--;
1512         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1513 }
1514
1515 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1516
1517 struct oom_wait_info {
1518         struct mem_cgroup *memcg;
1519         wait_queue_t    wait;
1520 };
1521
1522 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1523         unsigned mode, int sync, void *arg)
1524 {
1525         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1526         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1527         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1528
1529         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1530         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1531
1532         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1533             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1534                 return 0;
1535         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1536 }
1537
1538 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1539 {
1540         /*
1541          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1542          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1543          * this function is called as a result of userland actions
1544          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1545          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1546          * triggering notification.
1547          */
1548         if (memcg && memcg->under_oom)
1549                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1550 }
1551
1552 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1553 {
1554         if (!current->memcg_may_oom)
1555                 return;
1556         /*
1557          * We are in the middle of the charge context here, so we
1558          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1559          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1560          *
1561          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1562          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1563          * invocation might not even be necessary.
1564          *
1565          * That's why we don't do anything here except remember the
1566          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1567          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1568          * and when we know whether the fault was overall successful.
1569          */
1570         css_get(&memcg->css);
1571         current->memcg_in_oom = memcg;
1572         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1573         current->memcg_oom_order = order;
1574 }
1575
1576 /**
1577  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1578  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1579  *
1580  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1581  * handler was enabled.
1582  *
1583  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1584  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1585  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1586  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1587  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1588  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1589  *
1590  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1591  * completed, %false otherwise.
1592  */
1593 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1594 {
1595         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1596         struct oom_wait_info owait;
1597         bool locked;
1598
1599         /* OOM is global, do not handle */
1600         if (!memcg)
1601                 return false;
1602
1603         if (!handle || oom_killer_disabled)
1604                 goto cleanup;
1605
1606         owait.memcg = memcg;
1607         owait.wait.flags = 0;
1608         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1609         owait.wait.private = current;
1610         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1611
1612         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1613         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1614
1615         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1616
1617         if (locked)
1618                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1619
1620         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1621                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1622                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1623                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1624                                          current->memcg_oom_order);
1625         } else {
1626                 schedule();
1627                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1628                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1629         }
1630
1631         if (locked) {
1632                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1633                 /*
1634                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1635                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1636                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1637                  */
1638                 memcg_oom_recover(memcg);
1639         }
1640 cleanup:
1641         current->memcg_in_oom = NULL;
1642         css_put(&memcg->css);
1643         return true;
1644 }
1645
1646 /**
1647  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1648  * @page: the page
1649  *
1650  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1651  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1652  */
1653 void lock_page_memcg(struct page *page)
1654 {
1655         struct mem_cgroup *memcg;
1656         unsigned long flags;
1657
1658         /*
1659          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1660          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1661          * because page moving starts with an RCU grace period.
1662          */
1663         rcu_read_lock();
1664
1665         if (mem_cgroup_disabled())
1666                 return;
1667 again:
1668         memcg = page->mem_cgroup;
1669         if (unlikely(!memcg))
1670                 return;
1671
1672         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1673                 return;
1674
1675         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1676         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1677                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1678                 goto again;
1679         }
1680
1681         /*
1682          * When charge migration first begins, we can have locked and
1683          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1684          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1685          */
1686         memcg->move_lock_task = current;
1687         memcg->move_lock_flags = flags;
1688
1689         return;
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1692
1693 /**
1694  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1695  * @page: the page
1696  */
1697 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1698 {
1699         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1700
1701         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1702                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1703
1704                 memcg->move_lock_task = NULL;
1705                 memcg->move_lock_flags = 0;
1706
1707                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1708         }
1709
1710         rcu_read_unlock();
1711 }
1712 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1713
1714 /*
1715  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1716  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1717  */
1718 #define CHARGE_BATCH    32U
1719 struct memcg_stock_pcp {
1720         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1721         unsigned int nr_pages;
1722         struct work_struct work;
1723         unsigned long flags;
1724 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1725 };
1726 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1727 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1728
1729 /**
1730  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1731  * @memcg: memcg to consume from.
1732  * @nr_pages: how many pages to charge.
1733  *
1734  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1735  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1736  * service an allocation will refill the stock.
1737  *
1738  * returns true if successful, false otherwise.
1739  */
1740 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1741 {
1742         struct memcg_stock_pcp *stock;
1743         bool ret = false;
1744
1745         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1746                 return ret;
1747
1748         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1749         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1750                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1751                 ret = true;
1752         }
1753         put_cpu_var(memcg_stock);
1754         return ret;
1755 }
1756
1757 /*
1758  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1759  */
1760 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1761 {
1762         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1763
1764         if (stock->nr_pages) {
1765                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1766                 if (do_memsw_account())
1767                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1768                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1769                 stock->nr_pages = 0;
1770         }
1771         stock->cached = NULL;
1772 }
1773
1774 /*
1775  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1776  * a thread which is pinned to local cpu.
1777  */
1778 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1779 {
1780         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1781         drain_stock(stock);
1782         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1787  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1788  */
1789 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1790 {
1791         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1792
1793         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1794                 drain_stock(stock);
1795                 stock->cached = memcg;
1796         }
1797         stock->nr_pages += nr_pages;
1798         put_cpu_var(memcg_stock);
1799 }
1800
1801 /*
1802  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1803  * of the hierarchy under it.
1804  */
1805 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1806 {
1807         int cpu, curcpu;
1808
1809         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1810         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1811                 return;
1812         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1813         get_online_cpus();
1814         curcpu = get_cpu();
1815         for_each_online_cpu(cpu) {
1816                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1817                 struct mem_cgroup *memcg;
1818
1819                 memcg = stock->cached;
1820                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1821                         continue;
1822                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1823                         continue;
1824                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1825                         if (cpu == curcpu)
1826                                 drain_local_stock(&stock->work);
1827                         else
1828                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1829                 }
1830         }
1831         put_cpu();
1832         put_online_cpus();
1833         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1834 }
1835
1836 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1837                                         unsigned long action,
1838                                         void *hcpu)
1839 {
1840         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1841         struct memcg_stock_pcp *stock;
1842
1843         if (action == CPU_ONLINE)
1844                 return NOTIFY_OK;
1845
1846         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1847                 return NOTIFY_OK;
1848
1849         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1850         drain_stock(stock);
1851         return NOTIFY_OK;
1852 }
1853
1854 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1855                          unsigned int nr_pages,
1856                          gfp_t gfp_mask)
1857 {
1858         do {
1859                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1860                         continue;
1861                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1862                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1863         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1864 }
1865
1866 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1867 {
1868         struct mem_cgroup *memcg;
1869
1870         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1871         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1876  * and reclaims memory over the high limit.
1877  */
1878 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1879 {
1880         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1881         struct mem_cgroup *memcg;
1882
1883         if (likely(!nr_pages))
1884                 return;
1885
1886         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1887         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1888         css_put(&memcg->css);
1889         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1890 }
1891
1892 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1893                       unsigned int nr_pages)
1894 {
1895         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1896         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1897         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1898         struct page_counter *counter;
1899         unsigned long nr_reclaimed;
1900         bool may_swap = true;
1901         bool drained = false;
1902
1903         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1904                 return 0;
1905 retry:
1906         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1907                 return 0;
1908
1909         if (!do_memsw_account() ||
1910             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1911                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1912                         goto done_restock;
1913                 if (do_memsw_account())
1914                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1915                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1916         } else {
1917                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1918                 may_swap = false;
1919         }
1920
1921         if (batch > nr_pages) {
1922                 batch = nr_pages;
1923                 goto retry;
1924         }
1925
1926         /*
1927          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1928          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1929          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1930          * free their memory.
1931          */
1932         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1933                      fatal_signal_pending(current) ||
1934                      current->flags & PF_EXITING))
1935                 goto force;
1936
1937         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1938                 goto nomem;
1939
1940         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1941                 goto nomem;
1942
1943         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
1944
1945         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1946                                                     gfp_mask, may_swap);
1947
1948         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1949                 goto retry;
1950
1951         if (!drained) {
1952                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1953                 drained = true;
1954                 goto retry;
1955         }
1956
1957         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1958                 goto nomem;
1959         /*
1960          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1961          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1962          * before killing the task.
1963          *
1964          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1965          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1966          * to regular pages anyway in case of failure.
1967          */
1968         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1969                 goto retry;
1970         /*
1971          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1972          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1973          */
1974         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1975                 goto retry;
1976
1977         if (nr_retries--)
1978                 goto retry;
1979
1980         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1981                 goto force;
1982
1983         if (fatal_signal_pending(current))
1984                 goto force;
1985
1986         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
1987
1988         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
1989                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
1990 nomem:
1991         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
1992                 return -ENOMEM;
1993 force:
1994         /*
1995          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
1996          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
1997          * temporarily by force charging it.
1998          */
1999         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2000         if (do_memsw_account())
2001                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2002         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2003
2004         return 0;
2005
2006 done_restock:
2007         css_get_many(&memcg->css, batch);
2008         if (batch > nr_pages)
2009                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2010
2011         /*
2012          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2013          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2014          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2015          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2016          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2017          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2018          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2019          */
2020         do {
2021                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2022                         /* Don't bother a random interrupted task */
2023                         if (in_interrupt()) {
2024                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2025                                 break;
2026                         }
2027                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2028                         set_notify_resume(current);
2029                         break;
2030                 }
2031         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2032
2033         return 0;
2034 }
2035
2036 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2037 {
2038         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2039                 return;
2040
2041         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2042         if (do_memsw_account())
2043                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2044
2045         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2046 }
2047
2048 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2049 {
2050         struct zone *zone = page_zone(page);
2051
2052         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2053         if (PageLRU(page)) {
2054                 struct lruvec *lruvec;
2055
2056                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2057                 ClearPageLRU(page);
2058                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2059                 *isolated = 1;
2060         } else
2061                 *isolated = 0;
2062 }
2063
2064 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2065 {
2066         struct zone *zone = page_zone(page);
2067
2068         if (isolated) {
2069                 struct lruvec *lruvec;
2070
2071                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2072                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2073                 SetPageLRU(page);
2074                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2075         }
2076         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2077 }
2078
2079 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2080                           bool lrucare)
2081 {
2082         int isolated;
2083
2084         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2085
2086         /*
2087          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2088          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2089          */
2090         if (lrucare)
2091                 lock_page_lru(page, &isolated);
2092
2093         /*
2094          * Nobody should be changing or seriously looking at
2095          * page->mem_cgroup at this point:
2096          *
2097          * - the page is uncharged
2098          *
2099          * - the page is off-LRU
2100          *
2101          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2102          *   a locked page table
2103          *
2104          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2105          *   have the page locked
2106          */
2107         page->mem_cgroup = memcg;
2108
2109         if (lrucare)
2110                 unlock_page_lru(page, isolated);
2111 }
2112
2113 #ifndef CONFIG_SLOB
2114 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2115 {
2116         int id, size;
2117         int err;
2118
2119         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2120                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2121         if (id < 0)
2122                 return id;
2123
2124         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2125                 return id;
2126
2127         /*
2128          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2129          * so we have to grow them.
2130          */
2131         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2132
2133         size = 2 * (id + 1);
2134         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2135                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2136         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2137                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2138
2139         err = memcg_update_all_caches(size);
2140         if (!err)
2141                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2142         if (!err)
2143                 memcg_nr_cache_ids = size;
2144
2145         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2146
2147         if (err) {
2148                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2149                 return err;
2150         }
2151         return id;
2152 }
2153
2154 static void memcg_free_cache_id(int id)
2155 {
2156         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2157 }
2158
2159 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2160         struct mem_cgroup *memcg;
2161         struct kmem_cache *cachep;
2162         struct work_struct work;
2163 };
2164
2165 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2166 {
2167         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2168                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2169         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2170         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2171
2172         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2173
2174         css_put(&memcg->css);
2175         kfree(cw);
2176 }
2177
2178 /*
2179  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2180  */
2181 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2182                                                struct kmem_cache *cachep)
2183 {
2184         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2185
2186         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2187         if (!cw)
2188                 return;
2189
2190         css_get(&memcg->css);
2191
2192         cw->memcg = memcg;
2193         cw->cachep = cachep;
2194         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2195
2196         schedule_work(&cw->work);
2197 }
2198
2199 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2200                                              struct kmem_cache *cachep)
2201 {
2202         /*
2203          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2204          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2205          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2206          *
2207          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2208          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2209          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2210          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2211          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2212          */
2213         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2214         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2215         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2216 }
2217
2218 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2219 {
2220         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2221                 return true;
2222         return false;
2223 }
2224
2225 /**
2226  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2227  * @cachep: the original global kmem cache
2228  *
2229  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2230  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2231  *
2232  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2233  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2234  * go through with the original cache.
2235  *
2236  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2237  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2238  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2239  * reference.
2240  */
2241 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2242 {
2243         struct mem_cgroup *memcg;
2244         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2245         int kmemcg_id;
2246
2247         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2248
2249         if (memcg_kmem_bypass())
2250                 return cachep;
2251
2252         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2253                 return cachep;
2254
2255         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2256         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2257         if (kmemcg_id < 0)
2258                 goto out;
2259
2260         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2261         if (likely(memcg_cachep))
2262                 return memcg_cachep;
2263
2264         /*
2265          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2266          * context), we could be be predictable and return right away.
2267          * This would guarantee that the allocation being performed
2268          * already belongs in the new cache.
2269          *
2270          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2271          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2272          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2273          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2274          * defer everything.
2275          */
2276         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2277 out:
2278         css_put(&memcg->css);
2279         return cachep;
2280 }
2281
2282 /**
2283  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2284  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2285  */
2286 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2287 {
2288         if (!is_root_cache(cachep))
2289                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2290 }
2291
2292 /**
2293  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2294  * @page: page to charge
2295  * @gfp: reclaim mode
2296  * @order: allocation order
2297  * @memcg: memory cgroup to charge
2298  *
2299  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2300  */
2301 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2302                             struct mem_cgroup *memcg)
2303 {
2304         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2305         struct page_counter *counter;
2306         int ret;
2307
2308         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2309         if (ret)
2310                 return ret;
2311
2312         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2313             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2314                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2315                 return -ENOMEM;
2316         }
2317
2318         page->mem_cgroup = memcg;
2319
2320         return 0;
2321 }
2322
2323 /**
2324  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2325  * @page: page to charge
2326  * @gfp: reclaim mode
2327  * @order: allocation order
2328  *
2329  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2330  */
2331 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2332 {
2333         struct mem_cgroup *memcg;
2334         int ret = 0;
2335
2336         if (memcg_kmem_bypass())
2337                 return 0;
2338
2339         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2340         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2341                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2342                 if (!ret)
2343                         __SetPageKmemcg(page);
2344         }
2345         css_put(&memcg->css);
2346         return ret;
2347 }
2348 /**
2349  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2350  * @page: page to uncharge
2351  * @order: allocation order
2352  */
2353 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2354 {
2355         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2356         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2357
2358         if (!memcg)
2359                 return;
2360
2361         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2362
2363         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2364                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2365
2366         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2367         if (do_memsw_account())
2368                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2369
2370         page->mem_cgroup = NULL;
2371
2372         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2373         if (PageKmemcg(page))
2374                 __ClearPageKmemcg(page);
2375
2376         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2377 }
2378 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2379
2380 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2381
2382 /*
2383  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2384  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2385  */
2386 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2387 {
2388         int i;
2389
2390         if (mem_cgroup_disabled())
2391                 return;
2392
2393         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2394                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2395
2396         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2397                        HPAGE_PMD_NR);
2398 }
2399 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2400
2401 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2402 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2403                                          bool charge)
2404 {
2405         int val = (charge) ? 1 : -1;
2406         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2407 }
2408
2409 /**
2410  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2411  * @entry: swap entry to be moved
2412  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2413  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2414  *
2415  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2416  * as the mem_cgroup's id of @from.
2417  *
2418  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2419  *
2420  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2421  * both res and memsw, and called css_get().
2422  */
2423 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2424                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2425 {
2426         unsigned short old_id, new_id;
2427
2428         old_id = mem_cgroup_id(from);
2429         new_id = mem_cgroup_id(to);
2430
2431         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2432                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2433                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2434                 return 0;
2435         }
2436         return -EINVAL;
2437 }
2438 #else
2439 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2440                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2441 {
2442         return -EINVAL;
2443 }
2444 #endif
2445
2446 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2447
2448 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2449                                    unsigned long limit)
2450 {
2451         unsigned long curusage;
2452         unsigned long oldusage;
2453         bool enlarge = false;
2454         int retry_count;
2455         int ret;
2456
2457         /*
2458          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2459          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2460          * of # of children which we should visit in this loop.
2461          */
2462         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2463                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2464
2465         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2466
2467         do {
2468                 if (signal_pending(current)) {
2469                         ret = -EINTR;
2470                         break;
2471                 }
2472
2473                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2474                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2475                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2476                         ret = -EINVAL;
2477                         break;
2478                 }
2479                 if (limit > memcg->memory.limit)
2480                         enlarge = true;
2481                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2482                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2483
2484                 if (!ret)
2485                         break;
2486
2487                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2488
2489                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2490                 /* Usage is reduced ? */
2491                 if (curusage >= oldusage)
2492                         retry_count--;
2493                 else
2494                         oldusage = curusage;
2495         } while (retry_count);
2496
2497         if (!ret && enlarge)
2498                 memcg_oom_recover(memcg);
2499
2500         return ret;
2501 }
2502
2503 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2504                                          unsigned long limit)
2505 {
2506         unsigned long curusage;
2507         unsigned long oldusage;
2508         bool enlarge = false;
2509         int retry_count;
2510         int ret;
2511
2512         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2513         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2514                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2515
2516         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2517
2518         do {
2519                 if (signal_pending(current)) {
2520                         ret = -EINTR;
2521                         break;
2522                 }
2523
2524                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2525                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2526                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2527                         ret = -EINVAL;
2528                         break;
2529                 }
2530                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2531                         enlarge = true;
2532                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2533                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2534
2535                 if (!ret)
2536                         break;
2537
2538                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2539
2540                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2541                 /* Usage is reduced ? */
2542                 if (curusage >= oldusage)
2543                         retry_count--;
2544                 else
2545                         oldusage = curusage;
2546         } while (retry_count);
2547
2548         if (!ret && enlarge)
2549                 memcg_oom_recover(memcg);
2550
2551         return ret;
2552 }
2553
2554 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2555                                             gfp_t gfp_mask,
2556                                             unsigned long *total_scanned)
2557 {
2558         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2559         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2560         unsigned long reclaimed;
2561         int loop = 0;
2562         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2563         unsigned long excess;
2564         unsigned long nr_scanned;
2565
2566         if (order > 0)
2567                 return 0;
2568
2569         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2570
2571         /*
2572          * Do not even bother to check the largest node if the root
2573          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2574          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2575          */
2576         if (RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2577                 return 0;
2578
2579         /*
2580          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2581          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2582          * pressure
2583          */
2584         do {
2585                 if (next_mz)
2586                         mz = next_mz;
2587                 else
2588                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2589                 if (!mz)
2590                         break;
2591
2592                 nr_scanned = 0;
2593                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2594                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2595                 nr_reclaimed += reclaimed;
2596                 *total_scanned += nr_scanned;
2597                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2598                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2599
2600                 /*
2601                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2602                  * it is time to move on to the next cgroup
2603                  */
2604                 next_mz = NULL;
2605                 if (!reclaimed)
2606                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2607
2608                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2609                 /*
2610                  * One school of thought says that we should not add
2611                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2612                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2613                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2614                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2615                  * term TODO.
2616                  */
2617                 /* If excess == 0, no tree ops */
2618                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2619                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2620                 css_put(&mz->memcg->css);
2621                 loop++;
2622                 /*
2623                  * Could not reclaim anything and there are no more
2624                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2625                  * reclaiming anything.
2626                  */
2627                 if (!nr_reclaimed &&
2628                         (next_mz == NULL ||
2629                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2630                         break;
2631         } while (!nr_reclaimed);
2632         if (next_mz)
2633                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2634         return nr_reclaimed;
2635 }
2636
2637 /*
2638  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2639  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2640  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2641  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2642  */
2643 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2644 {
2645         bool ret;
2646
2647         rcu_read_lock();
2648         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2649         rcu_read_unlock();
2650         return ret;
2651 }
2652
2653 /*
2654  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2655  *
2656  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2657  */
2658 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2659 {
2660         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2661
2662         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2663         lru_add_drain_all();
2664         /* try to free all pages in this cgroup */
2665         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2666                 int progress;
2667
2668                 if (signal_pending(current))
2669                         return -EINTR;
2670
2671                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2672                                                         GFP_KERNEL, true);
2673                 if (!progress) {
2674                         nr_retries--;
2675                         /* maybe some writeback is necessary */
2676                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2677                 }
2678
2679         }
2680
2681         return 0;
2682 }
2683
2684 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2685                                             char *buf, size_t nbytes,
2686                                             loff_t off)
2687 {
2688         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2689
2690         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2691                 return -EINVAL;
2692         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2693 }
2694
2695 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2696                                      struct cftype *cft)
2697 {
2698         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2699 }
2700
2701 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2702                                       struct cftype *cft, u64 val)
2703 {
2704         int retval = 0;
2705         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2706         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2707
2708         if (memcg->use_hierarchy == val)
2709                 return 0;
2710
2711         /*
2712          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2713          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2714          * occur, provided the current cgroup has no children.
2715          *
2716          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2717          * set if there are no children.
2718          */
2719         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2720                                 (val == 1 || val == 0)) {
2721                 if (!memcg_has_children(memcg))
2722                         memcg->use_hierarchy = val;
2723                 else
2724                         retval = -EBUSY;
2725         } else
2726                 retval = -EINVAL;
2727
2728         return retval;
2729 }
2730
2731 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2732 {
2733         struct mem_cgroup *iter;
2734         int i;
2735
2736         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2737
2738         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2739                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2740                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2741         }
2742 }
2743
2744 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2745 {
2746         struct mem_cgroup *iter;
2747         int i;
2748
2749         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2750
2751         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2752                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2753                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2754         }
2755 }
2756
2757 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2758 {
2759         unsigned long val = 0;
2760
2761         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2762                 struct mem_cgroup *iter;
2763
2764                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2765                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2766                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2767                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2768                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2769                         if (swap)
2770                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2771                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2772                 }
2773         } else {
2774                 if (!swap)
2775                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2776                 else
2777                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2778         }
2779         return val;
2780 }
2781
2782 enum {
2783         RES_USAGE,
2784         RES_LIMIT,
2785         RES_MAX_USAGE,
2786         RES_FAILCNT,
2787         RES_SOFT_LIMIT,
2788 };
2789
2790 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2791                                struct cftype *cft)
2792 {
2793         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2794         struct page_counter *counter;
2795
2796         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2797         case _MEM:
2798                 counter = &memcg->memory;
2799                 break;
2800         case _MEMSWAP:
2801                 counter = &memcg->memsw;
2802                 break;
2803         case _KMEM:
2804                 counter = &memcg->kmem;
2805                 break;
2806         case _TCP:
2807                 counter = &memcg->tcpmem;
2808                 break;
2809         default:
2810                 BUG();
2811         }
2812
2813         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2814         case RES_USAGE:
2815                 if (counter == &memcg->memory)
2816                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2817                 if (counter == &memcg->memsw)
2818                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2819                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2820         case RES_LIMIT:
2821                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2822         case RES_MAX_USAGE:
2823                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2824         case RES_FAILCNT:
2825                 return counter->failcnt;
2826         case RES_SOFT_LIMIT:
2827                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2828         default:
2829                 BUG();
2830         }
2831 }
2832
2833 #ifndef CONFIG_SLOB
2834 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2835 {
2836         int memcg_id;
2837
2838         if (cgroup_memory_nokmem)
2839                 return 0;
2840
2841         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2842         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2843
2844         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2845         if (memcg_id < 0)
2846                 return memcg_id;
2847
2848         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2849         /*
2850          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2851          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2852          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2853          * patched.
2854          */
2855         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2856         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2857
2858         return 0;
2859 }
2860
2861 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2862 {
2863         struct cgroup_subsys_state *css;
2864         struct mem_cgroup *parent, *child;
2865         int kmemcg_id;
2866
2867         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2868                 return;
2869         /*
2870          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2871          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2872          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2873          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2874          */
2875         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2876
2877         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2878
2879         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2880         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2881
2882         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2883         if (!parent)
2884                 parent = root_mem_cgroup;
2885
2886         /*
2887          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2888          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2889          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2890          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2891          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2892          * memcg_drain_all_list_lrus().
2893          */
2894         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2895         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2896                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2897                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2898                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2899                 if (!memcg->use_hierarchy)
2900                         break;
2901         }
2902         rcu_read_unlock();
2903
2904         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2905
2906         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2907 }
2908
2909 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2910 {
2911         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2912         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2913                 memcg_offline_kmem(memcg);
2914
2915         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2916                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2917                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2918                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2919         }
2920 }
2921 #else
2922 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2923 {
2924         return 0;
2925 }
2926 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2927 {
2928 }
2929 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2930 {
2931 }
2932 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2933
2934 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2935                                    unsigned long limit)
2936 {
2937         int ret;
2938
2939         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2940         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2941         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2942         return ret;
2943 }
2944
2945 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2946 {
2947         int ret;
2948
2949         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2950
2951         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2952         if (ret)
2953                 goto out;
2954
2955         if (!memcg->tcpmem_active) {
2956                 /*
2957                  * The active flag needs to be written after the static_key
2958                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2959                  * function is the last one to run. See sock_update_memcg() for
2960                  * details, and note that we don't mark any socket as belonging
2961                  * to this memcg until that flag is up.
2962                  *
2963                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2964                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2965                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2966                  * yet, we'll lose accounting.
2967                  *
2968                  * We never race with the readers in sock_update_memcg(),
2969                  * because when this value change, the code to process it is not
2970                  * patched in yet.
2971                  */
2972                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2973                 memcg->tcpmem_active = true;
2974         }
2975 out:
2976         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2977         return ret;
2978 }
2979
2980 /*
2981  * The user of this function is...
2982  * RES_LIMIT.
2983  */
2984 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2985                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2986 {
2987         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2988         unsigned long nr_pages;
2989         int ret;
2990
2991         buf = strstrip(buf);
2992         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2993         if (ret)
2994                 return ret;
2995
2996         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
2997         case RES_LIMIT:
2998                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
2999                         ret = -EINVAL;
3000                         break;
3001                 }
3002                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3003                 case _MEM:
3004                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3005                         break;
3006                 case _MEMSWAP:
3007                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3008                         break;
3009                 case _KMEM:
3010                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3011                         break;
3012                 case _TCP:
3013                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
3014                         break;
3015                 }
3016                 break;
3017         case RES_SOFT_LIMIT:
3018                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3019                 ret = 0;
3020                 break;
3021         }
3022         return ret ?: nbytes;
3023 }
3024
3025 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3026                                 size_t nbytes, loff_t off)
3027 {
3028         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3029         struct page_counter *counter;
3030
3031         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3032         case _MEM:
3033                 counter = &memcg->memory;
3034                 break;
3035         case _MEMSWAP:
3036                 counter = &memcg->memsw;
3037                 break;
3038         case _KMEM:
3039                 counter = &memcg->kmem;
3040                 break;
3041         case _TCP:
3042                 counter = &memcg->tcpmem;
3043                 break;
3044         default:
3045                 BUG();
3046         }
3047
3048         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3049         case RES_MAX_USAGE:
3050                 page_counter_reset_watermark(counter);
3051                 break;
3052         case RES_FAILCNT:
3053                 counter->failcnt = 0;
3054                 break;
3055         default:
3056                 BUG();
3057         }
3058
3059         return nbytes;
3060 }
3061
3062 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3063                                         struct cftype *cft)
3064 {
3065         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3066 }
3067
3068 #ifdef CONFIG_MMU
3069 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3070                                         struct cftype *cft, u64 val)
3071 {
3072         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3073
3074         if (val & ~MOVE_MASK)
3075                 return -EINVAL;
3076
3077         /*
3078          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3079          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3080          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3081          * affect task migrations starting after the change.
3082          */
3083         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3084         return 0;
3085 }
3086 #else
3087 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3088                                         struct cftype *cft, u64 val)
3089 {
3090         return -ENOSYS;
3091 }
3092 #endif
3093
3094 #ifdef CONFIG_NUMA
3095 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3096 {
3097         struct numa_stat {
3098                 const char *name;
3099                 unsigned int lru_mask;
3100         };
3101
3102         static const struct numa_stat stats[] = {
3103                 { "total", LRU_ALL },
3104                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3105                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3106                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3107         };
3108         const struct numa_stat *stat;
3109         int nid;
3110         unsigned long nr;
3111         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3112
3113         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3114                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3115                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3116                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3117                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3118                                                           stat->lru_mask);
3119                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3120                 }
3121                 seq_putc(m, '\n');
3122         }
3123
3124         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3125                 struct mem_cgroup *iter;
3126
3127                 nr = 0;
3128                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3129                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3130                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3131                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3132                         nr = 0;
3133                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3134                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3135                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3136                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3137                 }
3138                 seq_putc(m, '\n');
3139         }
3140
3141         return 0;
3142 }
3143 #endif /* CONFIG_NUMA */
3144
3145 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3146 {
3147         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3148         unsigned long memory, memsw;
3149         struct mem_cgroup *mi;
3150         unsigned int i;
3151
3152         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3153                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3154         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3155                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3156         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3157
3158         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3159                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3160                         continue;
3161                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3162                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3163         }
3164
3165         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3166                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3167                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3168
3169         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3170                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3171                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3172
3173         /* Hierarchical information */
3174         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3175         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3176                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3177                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3178         }
3179         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3180                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3181         if (do_memsw_account())
3182                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3183                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3184
3185         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3186                 unsigned long long val = 0;
3187
3188                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3189                         continue;
3190                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3191                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3192                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3193         }
3194
3195         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3196                 unsigned long long val = 0;
3197
3198                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3199                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3200                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3201                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3202         }
3203
3204         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3205                 unsigned long long val = 0;
3206
3207                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3208                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3209                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3210         }
3211
3212 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3213         {
3214                 pg_data_t *pgdat;
3215                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3216                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3217                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3218                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3219
3220                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3221                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3222                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3223
3224                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3225                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3226                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3227                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3228                 }
3229                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3230                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3231                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3232                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3233         }
3234 #endif
3235
3236         return 0;
3237 }
3238
3239 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3240                                       struct cftype *cft)
3241 {
3242         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3243
3244         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3245 }
3246
3247 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3248                                        struct cftype *cft, u64 val)
3249 {
3250         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3251
3252         if (val > 100)
3253                 return -EINVAL;
3254
3255         if (css->parent)
3256                 memcg->swappiness = val;
3257         else
3258                 vm_swappiness = val;
3259
3260         return 0;
3261 }
3262
3263 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3264 {
3265         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3266         unsigned long usage;
3267         int i;
3268
3269         rcu_read_lock();
3270         if (!swap)
3271                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3272         else
3273                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3274
3275         if (!t)
3276                 goto unlock;
3277
3278         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3279
3280         /*
3281          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3282          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3283          * call of __mem_cgroup_threshold().
3284          */
3285         i = t->current_threshold;
3286
3287         /*
3288          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3289          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3290          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3291          * only one element of the array here.
3292          */
3293         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3294                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3295
3296         /* i = current_threshold + 1 */
3297         i++;
3298
3299         /*
3300          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3301          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3302          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3303          * only one element of the array here.
3304          */
3305         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3306                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3307
3308         /* Update current_threshold */
3309         t->current_threshold = i - 1;
3310 unlock:
3311         rcu_read_unlock();
3312 }
3313
3314 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3315 {
3316         while (memcg) {
3317                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3318                 if (do_memsw_account())
3319                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3320
3321                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3322         }
3323 }
3324
3325 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3326 {
3327         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3328         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3329
3330         if (_a->threshold > _b->threshold)
3331                 return 1;
3332
3333         if (_a->threshold < _b->threshold)
3334                 return -1;
3335
3336         return 0;
3337 }
3338
3339 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3340 {
3341         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3342
3343         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3344
3345         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3346                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3347
3348         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3349         return 0;
3350 }
3351
3352 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3353 {
3354         struct mem_cgroup *iter;
3355
3356         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3357                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3358 }
3359
3360 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3361         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3362 {
3363         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3364         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3365         unsigned long threshold;
3366         unsigned long usage;
3367         int i, size, ret;
3368
3369         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3370         if (ret)
3371                 return ret;
3372
3373         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3374
3375         if (type == _MEM) {
3376                 thresholds = &memcg->thresholds;
3377                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3378         } else if (type == _MEMSWAP) {
3379                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3380                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3381         } else
3382                 BUG();
3383
3384         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3385         if (thresholds->primary)
3386                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3387
3388         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3389
3390         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3391         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3392                         GFP_KERNEL);
3393         if (!new) {
3394                 ret = -ENOMEM;
3395                 goto unlock;
3396         }
3397         new->size = size;
3398
3399         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3400         if (thresholds->primary) {
3401                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3402                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3403         }
3404
3405         /* Add new threshold */
3406         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3407         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3408
3409         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3410         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3411                         compare_thresholds, NULL);
3412
3413         /* Find current threshold */
3414         new->current_threshold = -1;
3415         for (i = 0; i < size; i++) {
3416                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3417                         /*
3418                          * new->current_threshold will not be used until
3419                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3420                          * it here.
3421                          */
3422                         ++new->current_threshold;
3423                 } else
3424                         break;
3425         }
3426
3427         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3428         kfree(thresholds->spare);
3429         thresholds->spare = thresholds->primary;
3430
3431         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3432
3433         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3434         synchronize_rcu();
3435
3436 unlock:
3437         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3438
3439         return ret;
3440 }
3441
3442 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3443         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3444 {
3445         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3446 }
3447
3448 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3449         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3450 {
3451         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3452 }
3453
3454 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3455         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3456 {
3457         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3458         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3459         unsigned long usage;
3460         int i, j, size;
3461
3462         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3463
3464         if (type == _MEM) {
3465                 thresholds = &memcg->thresholds;
3466                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3467         } else if (type == _MEMSWAP) {
3468                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3469                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3470         } else
3471                 BUG();
3472
3473         if (!thresholds->primary)
3474                 goto unlock;
3475
3476         /* Check if a threshold crossed before removing */
3477         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3478
3479         /* Calculate new number of threshold */
3480         size = 0;
3481         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3482                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3483                         size++;
3484         }
3485
3486         new = thresholds->spare;
3487
3488         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3489         if (!size) {
3490                 kfree(new);
3491                 new = NULL;
3492                 goto swap_buffers;
3493         }
3494
3495         new->size = size;
3496
3497         /* Copy thresholds and find current threshold */
3498         new->current_threshold = -1;
3499         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3500                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3501                         continue;
3502
3503                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3504                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3505                         /*
3506                          * new->current_threshold will not be used
3507                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3508                          * it here.
3509                          */
3510                         ++new->current_threshold;
3511                 }
3512                 j++;
3513         }
3514
3515 swap_buffers:
3516         /* Swap primary and spare array */
3517         thresholds->spare = thresholds->primary;
3518
3519         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3520
3521         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3522         synchronize_rcu();
3523
3524         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3525         if (!new) {
3526                 kfree(thresholds->spare);
3527                 thresholds->spare = NULL;
3528         }
3529 unlock:
3530         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3531 }
3532
3533 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3534         struct eventfd_ctx *eventfd)
3535 {
3536         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3537 }
3538
3539 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3540         struct eventfd_ctx *eventfd)
3541 {
3542         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3543 }
3544
3545 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3546         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3547 {
3548         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3549
3550         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3551         if (!event)
3552                 return -ENOMEM;
3553
3554         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3555
3556         event->eventfd = eventfd;
3557         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3558
3559         /* already in OOM ? */
3560         if (memcg->under_oom)
3561                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3562         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3563
3564         return 0;
3565 }
3566
3567 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3568         struct eventfd_ctx *eventfd)
3569 {
3570         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3571
3572         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3573
3574         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3575                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3576                         list_del(&ev->list);
3577                         kfree(ev);
3578                 }
3579         }
3580
3581         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3582 }
3583
3584 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3585 {
3586         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3587
3588         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3589         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3590         return 0;
3591 }
3592
3593 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3594         struct cftype *cft, u64 val)
3595 {
3596         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3597
3598         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3599         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3600                 return -EINVAL;
3601
3602         memcg->oom_kill_disable = val;
3603         if (!val)
3604                 memcg_oom_recover(memcg);
3605
3606         return 0;
3607 }
3608
3609 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3610
3611 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3612 {
3613         return &memcg->cgwb_list;
3614 }
3615
3616 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3617 {
3618         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3619 }
3620
3621 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3622 {
3623         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3624 }
3625
3626 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3627 {
3628         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3629 }
3630
3631 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3632 {
3633         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3634
3635         if (!memcg->css.parent)
3636                 return NULL;
3637
3638         return &memcg->cgwb_domain;
3639 }
3640
3641 /**
3642  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3643  * @wb: bdi_writeback in question
3644  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3645  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3646  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3647  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3648  *
3649  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3650  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3651  * is a bit more involved.
3652  *
3653  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3654  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3655  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3656  * available memory in the system.  The caller should further cap
3657  * *@pheadroom accordingly.
3658  */
3659 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3660                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3661                          unsigned long *pwriteback)
3662 {
3663         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3664         struct mem_cgroup *parent;
3665
3666         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3667
3668         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3669         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3670         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3671                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3672         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3673
3674         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3675                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3676                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3677
3678                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3679                 memcg = parent;
3680         }
3681 }
3682
3683 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3684
3685 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3686 {
3687         return 0;
3688 }
3689
3690 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3691 {
3692 }
3693
3694 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3695 {
3696 }
3697
3698 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3699
3700 /*
3701  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3702  *
3703  * "cgroup.event_control" implementation.
3704  *
3705  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3706  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3707  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3708  *
3709  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3710  * possible.
3711  */
3712
3713 /*
3714  * Unregister event and free resources.
3715  *
3716  * Gets called from workqueue.
3717  */
3718 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3719 {
3720         struct mem_cgroup_event *event =
3721                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3722         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3723
3724         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3725
3726         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3727
3728         /* Notify userspace the event is going away. */
3729         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3730
3731         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3732         kfree(event);
3733         css_put(&memcg->css);
3734 }
3735
3736 /*
3737  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3738  *
3739  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3740  */
3741 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3742                             int sync, void *key)
3743 {
3744         struct mem_cgroup_event *event =
3745                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3746         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3747         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3748
3749         if (flags & POLLHUP) {
3750                 /*
3751                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3752                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3753                  * for us.
3754                  *
3755                  * We can't race against event freeing since the other
3756                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3757                  * which we hold.
3758                  */
3759                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3760                 if (!list_empty(&event->list)) {
3761                         list_del_init(&event->list);
3762                         /*
3763                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3764                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3765                          */
3766                         schedule_work(&event->remove);
3767                 }
3768                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3769         }
3770
3771         return 0;
3772 }
3773
3774 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3775                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3776 {
3777         struct mem_cgroup_event *event =
3778                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3779
3780         event->wqh = wqh;
3781         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3782 }
3783
3784 /*
3785  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3786  *
3787  * Parse input and register new cgroup event handler.
3788  *
3789  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3790  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3791  */
3792 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3793                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3794 {
3795         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3796         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3797         struct mem_cgroup_event *event;
3798         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3799         unsigned int efd, cfd;
3800         struct fd efile;
3801         struct fd cfile;
3802         const char *name;
3803         char *endp;
3804         int ret;
3805
3806         buf = strstrip(buf);
3807
3808         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3809         if (*endp != ' ')
3810                 return -EINVAL;
3811         buf = endp + 1;
3812
3813         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3814         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3815                 return -EINVAL;
3816         buf = endp + 1;
3817
3818         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3819         if (!event)
3820                 return -ENOMEM;
3821
3822         event->memcg = memcg;
3823         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3824         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3825         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3826         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3827
3828         efile = fdget(efd);
3829         if (!efile.file) {
3830                 ret = -EBADF;
3831                 goto out_kfree;
3832         }
3833
3834         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3835         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3836                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3837                 goto out_put_efile;
3838         }
3839
3840         cfile = fdget(cfd);
3841         if (!cfile.file) {
3842                 ret = -EBADF;
3843                 goto out_put_eventfd;
3844         }
3845
3846         /* the process need read permission on control file */
3847         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3848         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3849         if (ret < 0)
3850                 goto out_put_cfile;
3851
3852         /*
3853          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3854          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3855          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3856          * is for compatibility anyway.
3857          *
3858          * DO NOT ADD NEW FILES.
3859          */
3860         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3861
3862         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3863                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3864                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3865         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3866                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3867                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3868         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3869                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3870                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3871         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3872                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3873                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3874         } else {
3875                 ret = -EINVAL;
3876                 goto out_put_cfile;
3877         }
3878
3879         /*
3880          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3881          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3882          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3883          */
3884         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3885                                                &memory_cgrp_subsys);
3886         ret = -EINVAL;
3887         if (IS_ERR(cfile_css))
3888                 goto out_put_cfile;
3889         if (cfile_css != css) {
3890                 css_put(cfile_css);
3891                 goto out_put_cfile;
3892         }
3893
3894         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3895         if (ret)
3896                 goto out_put_css;
3897
3898         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3899
3900         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3901         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3902         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3903
3904         fdput(cfile);
3905         fdput(efile);
3906
3907         return nbytes;
3908
3909 out_put_css:
3910         css_put(css);
3911 out_put_cfile:
3912         fdput(cfile);
3913 out_put_eventfd:
3914         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3915 out_put_efile:
3916         fdput(efile);
3917 out_kfree:
3918         kfree(event);
3919
3920         return ret;
3921 }
3922
3923 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3924         {
3925                 .name = "usage_in_bytes",
3926                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3927                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3928         },
3929         {
3930                 .name = "max_usage_in_bytes",
3931                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3932                 .write = mem_cgroup_reset,
3933                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3934         },
3935         {
3936                 .name = "limit_in_bytes",
3937                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3938                 .write = mem_cgroup_write,
3939                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3940         },
3941         {
3942                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3943                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3944                 .write = mem_cgroup_write,
3945                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3946         },
3947         {
3948                 .name = "failcnt",
3949                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3950                 .write = mem_cgroup_reset,
3951                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3952         },
3953         {
3954                 .name = "stat",
3955                 .seq_show = memcg_stat_show,
3956         },
3957         {
3958                 .name = "force_empty",
3959                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3960         },
3961         {
3962                 .name = "use_hierarchy",
3963                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3964                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3965         },
3966         {
3967                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3968                 .write = memcg_write_event_control,
3969                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3970         },
3971         {
3972                 .name = "swappiness",
3973                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3974                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3975         },
3976         {
3977                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3978                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3979                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3980         },
3981         {
3982                 .name = "oom_control",
3983                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3984                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3985                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3986         },
3987         {
3988                 .name = "pressure_level",
3989         },
3990 #ifdef CONFIG_NUMA
3991         {
3992                 .name = "numa_stat",
3993                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
3994         },
3995 #endif
3996         {
3997                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
3998                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
3999                 .write = mem_cgroup_write,
4000                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4001         },
4002         {
4003                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4004                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4005                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4006         },
4007         {
4008                 .name = "kmem.failcnt",
4009                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4010                 .write = mem_cgroup_reset,
4011                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4012         },
4013         {
4014                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4015                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4016                 .write = mem_cgroup_reset,
4017                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4018         },
4019 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4020         {
4021                 .name = "kmem.slabinfo",
4022                 .seq_start = slab_start,
4023                 .seq_next = slab_next,
4024                 .seq_stop = slab_stop,
4025                 .seq_show = memcg_slab_show,
4026         },
4027 #endif
4028         {
4029                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4030                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4031                 .write = mem_cgroup_write,
4032                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4033         },
4034         {
4035                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4036                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4037                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4038         },
4039         {
4040                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4041                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4042                 .write = mem_cgroup_reset,
4043                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4044         },
4045         {
4046                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4047                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4048                 .write = mem_cgroup_reset,
4049                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4050         },
4051         { },    /* terminate */
4052 };
4053
4054 /*
4055  * Private memory cgroup IDR
4056  *
4057  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4058  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4059  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4060  * memory-controlled cgroups to 64k.
4061  *
4062  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4063  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4064  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4065  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4066  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4067  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4068  *
4069  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4070  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4071  * when the CSS is offlined.
4072  *
4073  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4074  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4075  * those references are manageable from userspace.
4076  */
4077
4078 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4079
4080 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4081 {
4082         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4083 }
4084
4085 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4086 {
4087         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4088                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4089                 memcg->id.id = 0;
4090
4091                 /* Memcg ID pins CSS */
4092                 css_put(&memcg->css);
4093         }
4094 }
4095
4096 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4097 {
4098         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4099 }
4100
4101 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4102 {
4103         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4104 }
4105
4106 /**
4107  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4108  * @id: the memcg id to look up
4109  *
4110  * Caller must hold rcu_read_lock().
4111  */
4112 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4113 {
4114         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4115         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4116 }
4117
4118 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4119 {
4120         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4121         int tmp = node;
4122         /*
4123          * This routine is called against possible nodes.
4124          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4125          *
4126          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4127          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4128          *       function.
4129          */
4130         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4131                 tmp = -1;
4132         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4133         if (!pn)
4134                 return 1;
4135
4136         lruvec_init(&pn->lruvec);
4137         pn->usage_in_excess = 0;
4138         pn->on_tree = false;
4139         pn->memcg = memcg;
4140
4141         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4146 {
4147         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4148 }
4149
4150 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4151 {
4152         int node;
4153
4154         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4155         for_each_node(node)
4156                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4157         free_percpu(memcg->stat);
4158         kfree(memcg);
4159 }
4160
4161 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4162 {
4163         struct mem_cgroup *memcg;
4164         size_t size;
4165         int node;
4166
4167         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4168         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4169
4170         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4171         if (!memcg)
4172                 return NULL;
4173
4174         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4175                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4176                                  GFP_KERNEL);
4177         if (memcg->id.id < 0)
4178                 goto fail;
4179
4180         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4181         if (!memcg->stat)
4182                 goto fail;
4183
4184         for_each_node(node)
4185                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4186                         goto fail;
4187
4188         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4189                 goto fail;
4190
4191         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4192         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4193         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4194         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4195         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4196         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4197         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4198         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4199         memcg->socket_pressure = jiffies;
4200 #ifndef CONFIG_SLOB
4201         memcg->kmemcg_id = -1;
4202 #endif
4203 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4204         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4205 #endif
4206         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4207         return memcg;
4208 fail:
4209         if (memcg->id.id > 0)
4210                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4211         mem_cgroup_free(memcg);
4212         return NULL;
4213 }
4214
4215 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4216 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4217 {
4218         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4219         struct mem_cgroup *memcg;
4220         long error = -ENOMEM;
4221
4222         memcg = mem_cgroup_alloc();
4223         if (!memcg)
4224                 return ERR_PTR(error);
4225
4226         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4227         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4228         if (parent) {
4229                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4230                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4231         }
4232         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4233                 memcg->use_hierarchy = true;
4234                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4235                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4236                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4237                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4238                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4239         } else {
4240                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4241                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4242                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4243                 page_counte