mm: memcg: fix race condition between memcg teardown and swapin
[opensuse:kernel.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  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/sort.h>
49 #include <linux/fs.h>
50 #include <linux/seq_file.h>
51 #include <linux/vmalloc.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include "internal.h"
59 #include <net/sock.h>
60 #include <net/ip.h>
61 #include <net/tcp_memcontrol.h>
62
63 #include <asm/uaccess.h>
64
65 #include <trace/events/vmscan.h>
66
67 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
68 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_subsys);
69
70 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
71 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
72
73 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
74 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
75 int do_swap_account __read_mostly;
76
77 /* for remember boot option*/
78 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
79 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
80 #else
81 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
82 #endif
83
84 #else
85 #define do_swap_account         0
86 #endif
87
88
89 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
90         "cache",
91         "rss",
92         "rss_huge",
93         "mapped_file",
94         "writeback",
95         "swap",
96 };
97
98 enum mem_cgroup_events_index {
99         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
100         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
104 };
105
106 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
107         "pgpgin",
108         "pgpgout",
109         "pgfault",
110         "pgmajfault",
111 };
112
113 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
114         "inactive_anon",
115         "active_anon",
116         "inactive_file",
117         "active_file",
118         "unevictable",
119 };
120
121 /*
122  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
123  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
124  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
125  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
126  */
127 enum mem_cgroup_events_target {
128         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
129         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
130         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
131         MEM_CGROUP_NTARGETS,
132 };
133 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
134 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
135 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
136
137 struct mem_cgroup_stat_cpu {
138         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
139         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
140         unsigned long nr_page_events;
141         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
142 };
143
144 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
145         /*
146          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
147          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
148          */
149         struct mem_cgroup *last_visited;
150         unsigned long last_dead_count;
151
152         /* scan generation, increased every round-trip */
153         unsigned int generation;
154 };
155
156 /*
157  * per-zone information in memory controller.
158  */
159 struct mem_cgroup_per_zone {
160         struct lruvec           lruvec;
161         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
162
163         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
164
165         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
166         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
167                                                 /* the soft limit is exceeded*/
168         bool                    on_tree;
169         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
170                                                 /* use container_of        */
171 };
172
173 struct mem_cgroup_per_node {
174         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
175 };
176
177 /*
178  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
179  * their hierarchy representation
180  */
181
182 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
183         struct rb_root rb_root;
184         spinlock_t lock;
185 };
186
187 struct mem_cgroup_tree_per_node {
188         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
189 };
190
191 struct mem_cgroup_tree {
192         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
193 };
194
195 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
196
197 struct mem_cgroup_threshold {
198         struct eventfd_ctx *eventfd;
199         u64 threshold;
200 };
201
202 /* For threshold */
203 struct mem_cgroup_threshold_ary {
204         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
205         int current_threshold;
206         /* Size of entries[] */
207         unsigned int size;
208         /* Array of thresholds */
209         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
210 };
211
212 struct mem_cgroup_thresholds {
213         /* Primary thresholds array */
214         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
215         /*
216          * Spare threshold array.
217          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
218          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
219          */
220         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
221 };
222
223 /* for OOM */
224 struct mem_cgroup_eventfd_list {
225         struct list_head list;
226         struct eventfd_ctx *eventfd;
227 };
228
229 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
230 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
231
232 /*
233  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
234  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
235  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
236  * to help the administrator determine what knobs to tune.
237  *
238  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
239  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
240  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
241  * a feature that will be implemented much later in the future.
242  */
243 struct mem_cgroup {
244         struct cgroup_subsys_state css;
245         /*
246          * the counter to account for memory usage
247          */
248         struct res_counter res;
249
250         /* vmpressure notifications */
251         struct vmpressure vmpressure;
252
253         /*
254          * the counter to account for mem+swap usage.
255          */
256         struct res_counter memsw;
257
258         /*
259          * the counter to account for kernel memory usage.
260          */
261         struct res_counter kmem;
262         /*
263          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
264          */
265         bool use_hierarchy;
266         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
267
268         bool            oom_lock;
269         atomic_t        under_oom;
270         atomic_t        oom_wakeups;
271
272         int     swappiness;
273         /* OOM-Killer disable */
274         int             oom_kill_disable;
275
276         /* set when res.limit == memsw.limit */
277         bool            memsw_is_minimum;
278
279         /* protect arrays of thresholds */
280         struct mutex thresholds_lock;
281
282         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
283         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
284
285         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
286         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
287
288         /* For oom notifier event fd */
289         struct list_head oom_notify;
290
291         /*
292          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
293          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
294          */
295         unsigned long move_charge_at_immigrate;
296         /*
297          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
298          */
299         atomic_t        moving_account;
300         /* taken only while moving_account > 0 */
301         spinlock_t      move_lock;
302         /*
303          * percpu counter.
304          */
305         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
306         /*
307          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
308          * See mem_cgroup_read_stat().
309          */
310         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
311         spinlock_t pcp_counter_lock;
312
313         atomic_t        dead_count;
314 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
315         struct tcp_memcontrol tcp_mem;
316 #endif
317 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
318         /* analogous to slab_common's slab_caches list. per-memcg */
319         struct list_head memcg_slab_caches;
320         /* Not a spinlock, we can take a lot of time walking the list */
321         struct mutex slab_caches_mutex;
322         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
323         int kmemcg_id;
324 #endif
325
326         int last_scanned_node;
327 #if MAX_NUMNODES > 1
328         nodemask_t      scan_nodes;
329         atomic_t        numainfo_events;
330         atomic_t        numainfo_updating;
331 #endif
332
333         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
334         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
335 };
336
337 static size_t memcg_size(void)
338 {
339         return sizeof(struct mem_cgroup) +
340                 nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node);
341 }
342
343 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
344 enum {
345         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE = 0, /* accounted by this cgroup itself */
346         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, /* static key enabled. */
347         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
348 };
349
350 /* We account when limit is on, but only after call sites are patched */
351 #define KMEM_ACCOUNTED_MASK \
352                 ((1 << KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE) | (1 << KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED))
353
354 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
355 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
356 {
357         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
358 }
359
360 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
361 {
362         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
363 }
364
365 static void memcg_kmem_set_activated(struct mem_cgroup *memcg)
366 {
367         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, &memcg->kmem_account_flags);
368 }
369
370 static void memcg_kmem_clear_activated(struct mem_cgroup *memcg)
371 {
372         clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVATED, &memcg->kmem_account_flags);
373 }
374
375 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
376 {
377         /*
378          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
379          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
380          */
381         smp_wmb();
382         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
383                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
384 }
385
386 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
387 {
388         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
389                                   &memcg->kmem_account_flags);
390 }
391 #endif
392
393 /* Stuffs for move charges at task migration. */
394 /*
395  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
396  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
397  */
398 enum move_type {
399         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
400         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
401         NR_MOVE_TYPE,
402 };
403
404 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
405 static struct move_charge_struct {
406         spinlock_t        lock; /* for from, to */
407         struct mem_cgroup *from;
408         struct mem_cgroup *to;
409         unsigned long immigrate_flags;
410         unsigned long precharge;
411         unsigned long moved_charge;
412         unsigned long moved_swap;
413         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
414         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
415 } mc = {
416         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
417         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
418 };
419
420 static bool move_anon(void)
421 {
422         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
423 }
424
425 static bool move_file(void)
426 {
427         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
428 }
429
430 /*
431  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
432  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
433  */
434 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
435 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
436
437 enum charge_type {
438         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
439         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
440         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
441         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
442         NR_CHARGE_TYPE,
443 };
444
445 /* for encoding cft->private value on file */
446 enum res_type {
447         _MEM,
448         _MEMSWAP,
449         _OOM_TYPE,
450         _KMEM,
451 };
452
453 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
454 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
455 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
456 /* Used for OOM nofiier */
457 #define OOM_CONTROL             (0)
458
459 /*
460  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
461  */
462 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
463 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
464 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
465 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
466
467 /*
468  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
469  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
470  * appearing has to hold it as well.
471  */
472 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
473
474 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
475 {
476         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
477 }
478
479 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
480 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
481 {
482         if (!memcg)
483                 memcg = root_mem_cgroup;
484         return &memcg->vmpressure;
485 }
486
487 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
488 {
489         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
490 }
491
492 struct vmpressure *css_to_vmpressure(struct cgroup_subsys_state *css)
493 {
494         return &mem_cgroup_from_css(css)->vmpressure;
495 }
496
497 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
498 {
499         return (memcg == root_mem_cgroup);
500 }
501
502 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
503 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
504
505 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
506 {
507         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
508                 struct mem_cgroup *memcg;
509                 struct cg_proto *cg_proto;
510
511                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
512
513                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
514                  * filled. It won't however, necessarily happen from
515                  * process context. So the test for root memcg given
516                  * the current task's memcg won't help us in this case.
517                  *
518                  * Respecting the original socket's memcg is a better
519                  * decision in this case.
520                  */
521                 if (sk->sk_cgrp) {
522                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
523                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
524                         return;
525                 }
526
527                 rcu_read_lock();
528                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
529                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
530                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
531                     memcg_proto_active(cg_proto) && css_tryget(&memcg->css)) {
532                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
533                 }
534                 rcu_read_unlock();
535         }
536 }
537 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
538
539 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
540 {
541         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
542                 struct mem_cgroup *memcg;
543                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
544                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
545                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
546         }
547 }
548
549 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
550 {
551         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
552                 return NULL;
553
554         return &memcg->tcp_mem.cg_proto;
555 }
556 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
557
558 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
559 {
560         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem.cg_proto))
561                 return;
562         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
563 }
564 #else
565 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
566 {
567 }
568 #endif
569
570 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
571 /*
572  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
573  * There are two main reasons for not using the css_id for this:
574  *  1) this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
575  *     but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
576  *     memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
577  *     200 entry array for that.
578  *
579  *  2) In order not to violate the cgroup API, we would like to do all memory
580  *     allocation in ->create(). At that point, we haven't yet allocated the
581  *     css_id. Having a separate index prevents us from messing with the cgroup
582  *     core for this
583  *
584  * The current size of the caches array is stored in
585  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
586  * increase it.
587  */
588 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
589 int memcg_limited_groups_array_size;
590
591 /*
592  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
593  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
594  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
595  * tunable, but that is strictly not necessary.
596  *
597  * MAX_SIZE should be as large as the number of css_ids. Ideally, we could get
598  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
599  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
600  * css_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
601  * increase ours as well if it increases.
602  */
603 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
604 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE 65535
605
606 /*
607  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
608  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
609  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
610  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
611  */
612 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
613 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
614
615 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
616 {
617         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
618                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
619                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg->kmemcg_id);
620         }
621         /*
622          * This check can't live in kmem destruction function,
623          * since the charges will outlive the cgroup
624          */
625         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
626 }
627 #else
628 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
629 {
630 }
631 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
632
633 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
634 {
635         disarm_sock_keys(memcg);
636         disarm_kmem_keys(memcg);
637 }
638
639 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
640
641 static struct mem_cgroup_per_zone *
642 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
643 {
644         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
645         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
646 }
647
648 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
649 {
650         return &memcg->css;
651 }
652
653 static struct mem_cgroup_per_zone *
654 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
655 {
656         int nid = page_to_nid(page);
657         int zid = page_zonenum(page);
658
659         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
660 }
661
662 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
663 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
664 {
665         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
666 }
667
668 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
669 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
670 {
671         int nid = page_to_nid(page);
672         int zid = page_zonenum(page);
673
674         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
675 }
676
677 static void
678 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
679                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
680                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
681                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
682 {
683         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
684         struct rb_node *parent = NULL;
685         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
686
687         if (mz->on_tree)
688                 return;
689
690         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
691         if (!mz->usage_in_excess)
692                 return;
693         while (*p) {
694                 parent = *p;
695                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
696                                         tree_node);
697                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
698                         p = &(*p)->rb_left;
699                 /*
700                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
701                  * limit by the same amount
702                  */
703                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
704                         p = &(*p)->rb_right;
705         }
706         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
707         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
708         mz->on_tree = true;
709 }
710
711 static void
712 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
713                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
714                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
715 {
716         if (!mz->on_tree)
717                 return;
718         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
719         mz->on_tree = false;
720 }
721
722 static void
723 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
724                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
725                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
726 {
727         spin_lock(&mctz->lock);
728         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
729         spin_unlock(&mctz->lock);
730 }
731
732
733 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
734 {
735         unsigned long long excess;
736         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
737         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
738         int nid = page_to_nid(page);
739         int zid = page_zonenum(page);
740         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
741
742         /*
743          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
744          * because their event counter is not touched.
745          */
746         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
747                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
748                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
749                 /*
750                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
751                  * mem is over its softlimit.
752                  */
753                 if (excess || mz->on_tree) {
754                         spin_lock(&mctz->lock);
755                         /* if on-tree, remove it */
756                         if (mz->on_tree)
757                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
758                         /*
759                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
760                          * If excess is 0, no tree ops.
761                          */
762                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
763                         spin_unlock(&mctz->lock);
764                 }
765         }
766 }
767
768 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
769 {
770         int node, zone;
771         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
772         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
773
774         for_each_node(node) {
775                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
776                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
777                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
778                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
779                 }
780         }
781 }
782
783 static struct mem_cgroup_per_zone *
784 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
785 {
786         struct rb_node *rightmost = NULL;
787         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
788
789 retry:
790         mz = NULL;
791         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
792         if (!rightmost)
793                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
794
795         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
796         /*
797          * Remove the node now but someone else can add it back,
798          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
799          * position in the tree.
800          */
801         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
802         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
803                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
804                 goto retry;
805 done:
806         return mz;
807 }
808
809 static struct mem_cgroup_per_zone *
810 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
811 {
812         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
813
814         spin_lock(&mctz->lock);
815         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
816         spin_unlock(&mctz->lock);
817         return mz;
818 }
819
820 /*
821  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
822  *
823  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
824  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
825  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
826  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
827  *
828  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
829  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
830  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
831  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
832  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
833  *
834  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
835  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
836  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
837  * implemented.
838  */
839 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
840                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
841 {
842         long val = 0;
843         int cpu;
844
845         get_online_cpus();
846         for_each_online_cpu(cpu)
847                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
848 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
849         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
850         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
851         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
852 #endif
853         put_online_cpus();
854         return val;
855 }
856
857 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
858                                          bool charge)
859 {
860         int val = (charge) ? 1 : -1;
861         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
862 }
863
864 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
865                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
866 {
867         unsigned long val = 0;
868         int cpu;
869
870         get_online_cpus();
871         for_each_online_cpu(cpu)
872                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
873 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
874         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
875         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
876         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
877 #endif
878         put_online_cpus();
879         return val;
880 }
881
882 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
883                                          struct page *page,
884                                          bool anon, int nr_pages)
885 {
886         preempt_disable();
887
888         /*
889          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
890          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
891          */
892         if (anon)
893                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
894                                 nr_pages);
895         else
896                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
897                                 nr_pages);
898
899         if (PageTransHuge(page))
900                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
901                                 nr_pages);
902
903         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
904         if (nr_pages > 0)
905                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
906         else {
907                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
908                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
909         }
910
911         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
912
913         preempt_enable();
914 }
915
916 unsigned long
917 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
918 {
919         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
920
921         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
922         return mz->lru_size[lru];
923 }
924
925 static unsigned long
926 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
927                         unsigned int lru_mask)
928 {
929         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
930         enum lru_list lru;
931         unsigned long ret = 0;
932
933         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
934
935         for_each_lru(lru) {
936                 if (BIT(lru) & lru_mask)
937                         ret += mz->lru_size[lru];
938         }
939         return ret;
940 }
941
942 static unsigned long
943 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
944                         int nid, unsigned int lru_mask)
945 {
946         u64 total = 0;
947         int zid;
948
949         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
950                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
951                                                 nid, zid, lru_mask);
952
953         return total;
954 }
955
956 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
957                         unsigned int lru_mask)
958 {
959         int nid;
960         u64 total = 0;
961
962         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
963                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
964         return total;
965 }
966
967 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
968                                        enum mem_cgroup_events_target target)
969 {
970         unsigned long val, next;
971
972         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
973         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
974         /* from time_after() in jiffies.h */
975         if ((long)next - (long)val < 0) {
976                 switch (target) {
977                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
978                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
979                         break;
980                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
981                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
982                         break;
983                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
984                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
985                         break;
986                 default:
987                         break;
988                 }
989                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
990                 return true;
991         }
992         return false;
993 }
994
995 /*
996  * Check events in order.
997  *
998  */
999 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1000 {
1001         preempt_disable();
1002         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1003         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1004                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1005                 bool do_softlimit;
1006                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1007
1008                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1009                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1010 #if MAX_NUMNODES > 1
1011                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1012                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1013 #endif
1014                 preempt_enable();
1015
1016                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1017                 if (unlikely(do_softlimit))
1018                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1019 #if MAX_NUMNODES > 1
1020                 if (unlikely(do_numainfo))
1021                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1022 #endif
1023         } else
1024                 preempt_enable();
1025 }
1026
1027 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1028 {
1029         /*
1030          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1031          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1032          * So this can be called with p == NULL.
1033          */
1034         if (unlikely(!p))
1035                 return NULL;
1036
1037         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, mem_cgroup_subsys_id));
1038 }
1039
1040 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1041 {
1042         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1043
1044         if (!mm)
1045                 return NULL;
1046         /*
1047          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
1048          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
1049          * pessimistic (rather than adding locks here).
1050          */
1051         rcu_read_lock();
1052         do {
1053                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1054                 if (unlikely(!memcg))
1055                         break;
1056         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1057         rcu_read_unlock();
1058         return memcg;
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1063  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1064  *
1065  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1066  */
1067 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1068                 struct mem_cgroup *last_visited)
1069 {
1070         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1071
1072         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1073 skip_node:
1074         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1075
1076         /*
1077          * Even if we found a group we have to make sure it is
1078          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1079          * skipped and we should continue the tree walk.
1080          * last_visited css is safe to use because it is
1081          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1082          */
1083         if (next_css) {
1084                 struct mem_cgroup *mem = mem_cgroup_from_css(next_css);
1085
1086                 if (css_tryget(&mem->css))
1087                         return mem;
1088                 else {
1089                         prev_css = next_css;
1090                         goto skip_node;
1091                 }
1092         }
1093
1094         return NULL;
1095 }
1096
1097 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1098 {
1099         /*
1100          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1101          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1102          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1103          */
1104         atomic_inc(&root->dead_count);
1105 }
1106
1107 static struct mem_cgroup *
1108 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1109                      struct mem_cgroup *root,
1110                      int *sequence)
1111 {
1112         struct mem_cgroup *position = NULL;
1113         /*
1114          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1115          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1116          *
1117          * If the iterator is valid, we may still race with an
1118          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1119          * released, tryget will fail if we lost the race.
1120          */
1121         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1122         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1123                 smp_rmb();
1124                 position = iter->last_visited;
1125                 if (position && !css_tryget(&position->css))
1126                         position = NULL;
1127         }
1128         return position;
1129 }
1130
1131 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1132                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1133                                    struct mem_cgroup *new_position,
1134                                    int sequence)
1135 {
1136         if (last_visited)
1137                 css_put(&last_visited->css);
1138         /*
1139          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1140          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1141          * don't lose destruction events in between.  We could have
1142          * raced with the destruction of @new_position after all.
1143          */
1144         iter->last_visited = new_position;
1145         smp_wmb();
1146         iter->last_dead_count = sequence;
1147 }
1148
1149 /**
1150  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1151  * @root: hierarchy root
1152  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1153  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1154  *
1155  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1156  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1157  *
1158  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1159  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1160  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1161  *
1162  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1163  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1164  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1165  */
1166 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1167                                    struct mem_cgroup *prev,
1168                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1169 {
1170         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1171         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1172
1173         if (mem_cgroup_disabled())
1174                 return NULL;
1175
1176         if (!root)
1177                 root = root_mem_cgroup;
1178
1179         if (prev && !reclaim)
1180                 last_visited = prev;
1181
1182         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1183                 if (prev)
1184                         goto out_css_put;
1185                 return root;
1186         }
1187
1188         rcu_read_lock();
1189         while (!memcg) {
1190                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1191                 int uninitialized_var(seq);
1192
1193                 if (reclaim) {
1194                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
1195                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
1196                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1197
1198                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
1199                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1200                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1201                                 iter->last_visited = NULL;
1202                                 goto out_unlock;
1203                         }
1204
1205                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1206                 }
1207
1208                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1209
1210                 if (reclaim) {
1211                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, seq);
1212
1213                         if (!memcg)
1214                                 iter->generation++;
1215                         else if (!prev && memcg)
1216                                 reclaim->generation = iter->generation;
1217                 }
1218
1219                 if (prev && !memcg)
1220                         goto out_unlock;
1221         }
1222 out_unlock:
1223         rcu_read_unlock();
1224 out_css_put:
1225         if (prev && prev != root)
1226                 css_put(&prev->css);
1227
1228         return memcg;
1229 }
1230
1231 /**
1232  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1233  * @root: hierarchy root
1234  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1235  */
1236 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1237                            struct mem_cgroup *prev)
1238 {
1239         if (!root)
1240                 root = root_mem_cgroup;
1241         if (prev && prev != root)
1242                 css_put(&prev->css);
1243 }
1244
1245 /*
1246  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1247  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1248  * be used for reference counting.
1249  */
1250 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1251         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1252              iter != NULL;                              \
1253              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1254
1255 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1256         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1257              iter != NULL;                              \
1258              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1259
1260 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1261 {
1262         struct mem_cgroup *memcg;
1263
1264         rcu_read_lock();
1265         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1266         if (unlikely(!memcg))
1267                 goto out;
1268
1269         switch (idx) {
1270         case PGFAULT:
1271                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1272                 break;
1273         case PGMAJFAULT:
1274                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1275                 break;
1276         default:
1277                 BUG();
1278         }
1279 out:
1280         rcu_read_unlock();
1281 }
1282 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1283
1284 /**
1285  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1286  * @zone: zone of the wanted lruvec
1287  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1288  *
1289  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1290  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1291  * is disabled.
1292  */
1293 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1294                                       struct mem_cgroup *memcg)
1295 {
1296         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1297         struct lruvec *lruvec;
1298
1299         if (mem_cgroup_disabled()) {
1300                 lruvec = &zone->lruvec;
1301                 goto out;
1302         }
1303
1304         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1305         lruvec = &mz->lruvec;
1306 out:
1307         /*
1308          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1309          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1310          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1311          */
1312         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1313                 lruvec->zone = zone;
1314         return lruvec;
1315 }
1316
1317 /*
1318  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1319  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1320  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1321  *
1322  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1323  * 1. charge
1324  * 2. moving account
1325  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1326  * It is added to LRU before charge.
1327  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1328  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1329  */
1330
1331 /**
1332  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1333  * @page: the page
1334  * @zone: zone of the page
1335  */
1336 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1337 {
1338         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1339         struct mem_cgroup *memcg;
1340         struct page_cgroup *pc;
1341         struct lruvec *lruvec;
1342
1343         if (mem_cgroup_disabled()) {
1344                 lruvec = &zone->lruvec;
1345                 goto out;
1346         }
1347
1348         pc = lookup_page_cgroup(page);
1349         memcg = pc->mem_cgroup;
1350
1351         /*
1352          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1353          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1354          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1355          *
1356          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1357          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1358          * of pc->mem_cgroup safe.
1359          */
1360         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1361                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1362
1363         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1364         lruvec = &mz->lruvec;
1365 out:
1366         /*
1367          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1368          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1369          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1370          */
1371         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1372                 lruvec->zone = zone;
1373         return lruvec;
1374 }
1375
1376 /**
1377  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1378  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1379  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1380  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1381  *
1382  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1383  * lru list.
1384  */
1385 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1386                                 int nr_pages)
1387 {
1388         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1389         unsigned long *lru_size;
1390
1391         if (mem_cgroup_disabled())
1392                 return;
1393
1394         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1395         lru_size = mz->lru_size + lru;
1396         *lru_size += nr_pages;
1397         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1402  * hierarchy subtree
1403  */
1404 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1405                                   struct mem_cgroup *memcg)
1406 {
1407         if (root_memcg == memcg)
1408                 return true;
1409         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1410                 return false;
1411         return css_is_ancestor(&memcg->css, &root_memcg->css);
1412 }
1413
1414 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1415                                        struct mem_cgroup *memcg)
1416 {
1417         bool ret;
1418
1419         rcu_read_lock();
1420         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1421         rcu_read_unlock();
1422         return ret;
1423 }
1424
1425 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1426                         const struct mem_cgroup *memcg)
1427 {
1428         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1429         struct task_struct *p;
1430         bool ret;
1431
1432         p = find_lock_task_mm(task);
1433         if (p) {
1434                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1435                 task_unlock(p);
1436         } else {
1437                 /*
1438                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1439                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1440                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1441                  */
1442                 rcu_read_lock();
1443                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1444                 if (curr)
1445                         css_get(&curr->css);
1446                 rcu_read_unlock();
1447         }
1448         if (!curr)
1449                 return false;
1450         /*
1451          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1452          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1453          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1454          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1455          */
1456         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1457         css_put(&curr->css);
1458         return ret;
1459 }
1460
1461 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1462 {
1463         unsigned long inactive_ratio;
1464         unsigned long inactive;
1465         unsigned long active;
1466         unsigned long gb;
1467
1468         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1469         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1470
1471         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1472         if (gb)
1473                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1474         else
1475                 inactive_ratio = 1;
1476
1477         return inactive * inactive_ratio < active;
1478 }
1479
1480 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1481         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1482
1483 /**
1484  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1485  * @memcg: the memory cgroup
1486  *
1487  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1488  * pages.
1489  */
1490 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1491 {
1492         unsigned long long margin;
1493
1494         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1495         if (do_swap_account)
1496                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1497         return margin >> PAGE_SHIFT;
1498 }
1499
1500 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1501 {
1502         /* root ? */
1503         if (!css_parent(&memcg->css))
1504                 return vm_swappiness;
1505
1506         return memcg->swappiness;
1507 }
1508
1509 /*
1510  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1511  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1512  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1513  * rcu_read_lock(), like this:
1514  *
1515  *         CPU-A                                    CPU-B
1516  *                                              rcu_read_lock()
1517  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1518  *                                                   take heavy locks.
1519  *         synchronize_rcu()                    update something.
1520  *                                              rcu_read_unlock()
1521  *         start move here.
1522  */
1523
1524 /* for quick checking without looking up memcg */
1525 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1526
1527 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1528 {
1529         atomic_inc(&memcg_moving);
1530         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1531         synchronize_rcu();
1532 }
1533
1534 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1535 {
1536         /*
1537          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1538          * We check NULL in callee rather than caller.
1539          */
1540         if (memcg) {
1541                 atomic_dec(&memcg_moving);
1542                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1543         }
1544 }
1545
1546 /*
1547  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1548  *
1549  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1550  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1551  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1552  *
1553  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1554  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1555  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1556  */
1557
1558 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1559 {
1560         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1561         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1562 }
1563
1564 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1565 {
1566         struct mem_cgroup *from;
1567         struct mem_cgroup *to;
1568         bool ret = false;
1569         /*
1570          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1571          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1572          */
1573         spin_lock(&mc.lock);
1574         from = mc.from;
1575         to = mc.to;
1576         if (!from)
1577                 goto unlock;
1578
1579         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1580                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1581 unlock:
1582         spin_unlock(&mc.lock);
1583         return ret;
1584 }
1585
1586 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1587 {
1588         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1589                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1590                         DEFINE_WAIT(wait);
1591                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1592                         /* moving charge context might have finished. */
1593                         if (mc.moving_task)
1594                                 schedule();
1595                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1596                         return true;
1597                 }
1598         }
1599         return false;
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Take this lock when
1604  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1605  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1606  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1607  */
1608 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1609                                   unsigned long *flags)
1610 {
1611         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1612 }
1613
1614 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1615                                 unsigned long *flags)
1616 {
1617         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1618 }
1619
1620 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1621 /**
1622  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1623  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1624  * @p: Task that is going to be killed
1625  *
1626  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1627  * enabled
1628  */
1629 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1630 {
1631         struct cgroup *task_cgrp;
1632         struct cgroup *mem_cgrp;
1633         /*
1634          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1635          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1636          * If this assumption is broken, revisit this code.
1637          */
1638         static char memcg_name[PATH_MAX];
1639         int ret;
1640         struct mem_cgroup *iter;
1641         unsigned int i;
1642
1643         if (!p)
1644                 return;
1645
1646         rcu_read_lock();
1647
1648         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1649         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1650
1651         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1652         if (ret < 0) {
1653                 /*
1654                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1655                  * But we'll still print out the usage information
1656                  */
1657                 rcu_read_unlock();
1658                 goto done;
1659         }
1660         rcu_read_unlock();
1661
1662         pr_info("Task in %s killed", memcg_name);
1663
1664         rcu_read_lock();
1665         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1666         if (ret < 0) {
1667                 rcu_read_unlock();
1668                 goto done;
1669         }
1670         rcu_read_unlock();
1671
1672         /*
1673          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1674          */
1675         pr_cont(" as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1676 done:
1677
1678         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1679                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1680                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1681                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1682         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1683                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1684                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1685                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1686         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1687                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1688                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1689                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1690
1691         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1692                 pr_info("Memory cgroup stats");
1693
1694                 rcu_read_lock();
1695                 ret = cgroup_path(iter->css.cgroup, memcg_name, PATH_MAX);
1696                 if (!ret)
1697                         pr_cont(" for %s", memcg_name);
1698                 rcu_read_unlock();
1699                 pr_cont(":");
1700
1701                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1702                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1703                                 continue;
1704                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1705                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1706                 }
1707
1708                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1709                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1710                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1711
1712                 pr_cont("\n");
1713         }
1714 }
1715
1716 /*
1717  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1718  * 1(self count) if no children.
1719  */
1720 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1721 {
1722         int num = 0;
1723         struct mem_cgroup *iter;
1724
1725         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1726                 num++;
1727         return num;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1732  */
1733 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1734 {
1735         u64 limit;
1736
1737         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1738
1739         /*
1740          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1741          */
1742         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1743                 u64 memsw;
1744
1745                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1746                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1747
1748                 /*
1749                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1750                  * available to this memcg, return that limit.
1751                  */
1752                 limit = min(limit, memsw);
1753         }
1754
1755         return limit;
1756 }
1757
1758 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1759                                      int order)
1760 {
1761         struct mem_cgroup *iter;
1762         unsigned long chosen_points = 0;
1763         unsigned long totalpages;
1764         unsigned int points = 0;
1765         struct task_struct *chosen = NULL;
1766
1767         /*
1768          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1769          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1770          * quickly exit and free its memory.
1771          */
1772         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1773                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1774                 return;
1775         }
1776
1777         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1778         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1779         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1780                 struct css_task_iter it;
1781                 struct task_struct *task;
1782
1783                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1784                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1785                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1786                                                         false)) {
1787                         case OOM_SCAN_SELECT:
1788                                 if (chosen)
1789                                         put_task_struct(chosen);
1790                                 chosen = task;
1791                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1792                                 get_task_struct(chosen);
1793                                 /* fall through */
1794                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1795                                 continue;
1796                         case OOM_SCAN_ABORT:
1797                                 css_task_iter_end(&it);
1798                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1799                                 if (chosen)
1800                                         put_task_struct(chosen);
1801                                 return;
1802                         case OOM_SCAN_OK:
1803                                 break;
1804                         };
1805                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1806                         if (points > chosen_points) {
1807                                 if (chosen)
1808                                         put_task_struct(chosen);
1809                                 chosen = task;
1810                                 chosen_points = points;
1811                                 get_task_struct(chosen);
1812                         }
1813                 }
1814                 css_task_iter_end(&it);
1815         }
1816
1817         if (!chosen)
1818                 return;
1819         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1820         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1821                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1822 }
1823
1824 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1825                                         gfp_t gfp_mask,
1826                                         unsigned long flags)
1827 {
1828         unsigned long total = 0;
1829         bool noswap = false;
1830         int loop;
1831
1832         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1833                 noswap = true;
1834         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1835                 noswap = true;
1836
1837         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1838                 if (loop)
1839                         drain_all_stock_async(memcg);
1840                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1841                 /*
1842                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1843                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1844                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1845                  */
1846                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1847                         break;
1848                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1849                         break;
1850                 /*
1851                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1852                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1853                  */
1854                 if (loop && !total)
1855                         break;
1856         }
1857         return total;
1858 }
1859
1860 /**
1861  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1862  * @memcg: the target memcg
1863  * @nid: the node ID to be checked.
1864  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1865  *
1866  * This function returns whether the specified memcg contains any
1867  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1868  * pages in the node.
1869  */
1870 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1871                 int nid, bool noswap)
1872 {
1873         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1874                 return true;
1875         if (noswap || !total_swap_pages)
1876                 return false;
1877         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1878                 return true;
1879         return false;
1880
1881 }
1882 #if MAX_NUMNODES > 1
1883
1884 /*
1885  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1886  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1887  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1888  *
1889  */
1890 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1891 {
1892         int nid;
1893         /*
1894          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1895          * pagein/pageout changes since the last update.
1896          */
1897         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1898                 return;
1899         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1900                 return;
1901
1902         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1903         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1904
1905         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1906
1907                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1908                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1909         }
1910
1911         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1912         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1917  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1918  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1919  *
1920  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1921  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1922  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1923  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1924  *
1925  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1926  */
1927 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1928 {
1929         int node;
1930
1931         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1932         node = memcg->last_scanned_node;
1933
1934         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1935         if (node == MAX_NUMNODES)
1936                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1937         /*
1938          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1939          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1940          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1941          * we use curret node.
1942          */
1943         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1944                 node = numa_node_id();
1945
1946         memcg->last_scanned_node = node;
1947         return node;
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1952  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1953  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1954  * enough new information. We need to do double check.
1955  */
1956 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1957 {
1958         int nid;
1959
1960         /*
1961          * quick check...making use of scan_node.
1962          * We can skip unused nodes.
1963          */
1964         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1965                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1966                      nid < MAX_NUMNODES;
1967                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1968
1969                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1970                                 return true;
1971                 }
1972         }
1973         /*
1974          * Check rest of nodes.
1975          */
1976         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
1977                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1978                         continue;
1979                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1980                         return true;
1981         }
1982         return false;
1983 }
1984
1985 #else
1986 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1987 {
1988         return 0;
1989 }
1990
1991 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1992 {
1993         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1994 }
1995 #endif
1996
1997 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1998                                    struct zone *zone,
1999                                    gfp_t gfp_mask,
2000                                    unsigned long *total_scanned)
2001 {
2002         struct mem_cgroup *victim = NULL;
2003         int total = 0;
2004         int loop = 0;
2005         unsigned long excess;
2006         unsigned long nr_scanned;
2007         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2008                 .zone = zone,
2009                 .priority = 0,
2010         };
2011
2012         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2013
2014         while (1) {
2015                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2016                 if (!victim) {
2017                         loop++;
2018                         if (loop >= 2) {
2019                                 /*
2020                                  * If we have not been able to reclaim
2021                                  * anything, it might because there are
2022                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2023                                  */
2024                                 if (!total)
2025                                         break;
2026                                 /*
2027                                  * We want to do more targeted reclaim.
2028                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2029                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2030                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2031                                  */
2032                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2033                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2034                                         break;
2035                         }
2036                         continue;
2037                 }
2038                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2039                         continue;
2040                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2041                                                      zone, &nr_scanned);
2042                 *total_scanned += nr_scanned;
2043                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2044                         break;
2045         }
2046         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2047         return total;
2048 }
2049
2050 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2051 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2052         .name = "memcg_oom_lock",
2053 };
2054 #endif
2055
2056 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2057
2058 /*
2059  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2060  * If someone is running, return false.
2061  */
2062 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2063 {
2064         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2065
2066         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2067
2068         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2069                 if (iter->oom_lock) {
2070                         /*
2071                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2072                          * so we cannot give a lock.
2073                          */
2074                         failed = iter;
2075                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2076                         break;
2077                 } else
2078                         iter->oom_lock = true;
2079         }
2080
2081         if (failed) {
2082                 /*
2083                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2084                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2085                  */
2086                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2087                         if (iter == failed) {
2088                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2089                                 break;
2090                         }
2091                         iter->oom_lock = false;
2092                 }
2093         } else
2094                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2095
2096         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2097
2098         return !failed;
2099 }
2100
2101 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2102 {
2103         struct mem_cgroup *iter;
2104
2105         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2106         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2107         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2108                 iter->oom_lock = false;
2109         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2110 }
2111
2112 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2113 {
2114         struct mem_cgroup *iter;
2115
2116         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2117                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2118 }
2119
2120 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2121 {
2122         struct mem_cgroup *iter;
2123
2124         /*
2125          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2126          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2127          * atomic_add_unless() here.
2128          */
2129         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2130                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2131 }
2132
2133 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2134
2135 struct oom_wait_info {
2136         struct mem_cgroup *memcg;
2137         wait_queue_t    wait;
2138 };
2139
2140 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2141         unsigned mode, int sync, void *arg)
2142 {
2143         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2144         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2145         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2146
2147         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2148         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2149
2150         /*
2151          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2152          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2153          */
2154         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2155                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2156                 return 0;
2157         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2158 }
2159
2160 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2161 {
2162         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2163         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2164         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2165 }
2166
2167 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2168 {
2169         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2170                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2171 }
2172
2173 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2174 {
2175         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2176                 return;
2177         /*
2178          * We are in the middle of the charge context here, so we
2179          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2180          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2181          *
2182          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2183          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2184          * invocation might not even be necessary.
2185          *
2186          * That's why we don't do anything here except remember the
2187          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2188          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2189          * and when we know whether the fault was overall successful.
2190          */
2191         css_get(&memcg->css);
2192         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2193         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2194         current->memcg_oom.order = order;
2195 }
2196
2197 /**
2198  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2199  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2200  *
2201  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2202  * handler was enabled.
2203  *
2204  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2205  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2206  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2207  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2208  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2209  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2210  *
2211  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2212  * completed, %false otherwise.
2213  */
2214 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2215 {
2216         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2217         struct oom_wait_info owait;
2218         bool locked;
2219
2220         /* OOM is global, do not handle */
2221         if (!memcg)
2222                 return false;
2223
2224         if (!handle)
2225                 goto cleanup;
2226
2227         owait.memcg = memcg;
2228         owait.wait.flags = 0;
2229         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2230         owait.wait.private = current;
2231         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2232
2233         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2234         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2235
2236         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2237
2238         if (locked)
2239                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2240
2241         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2242                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2243                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2244                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2245                                          current->memcg_oom.order);
2246         } else {
2247                 schedule();
2248                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2249                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2250         }
2251
2252         if (locked) {
2253                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2254                 /*
2255                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2256                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2257                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2258                  */
2259                 memcg_oom_recover(memcg);
2260         }
2261 cleanup:
2262         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2263         css_put(&memcg->css);
2264         return true;
2265 }
2266
2267 /*
2268  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
2269  * generalized to update other statistics as well.
2270  *
2271  * Notes: Race condition
2272  *
2273  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
2274  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2275  * to do so _always_.
2276  *
2277  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2278  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2279  * are no race with "charge".
2280  *
2281  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2282  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2283  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2284  * by flags.
2285  *
2286  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2287  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
2288  * If there is, we take a lock.
2289  */
2290
2291 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2292                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2293 {
2294         struct mem_cgroup *memcg;
2295         struct page_cgroup *pc;
2296
2297         pc = lookup_page_cgroup(page);
2298 again:
2299         memcg = pc->mem_cgroup;
2300         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2301                 return;
2302         /*
2303          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2304          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2305          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2306          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
2307          */
2308         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
2309                 return;
2310
2311         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2312         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2313                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2314                 goto again;
2315         }
2316         *locked = true;
2317 }
2318
2319 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2320 {
2321         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2322
2323         /*
2324          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2325          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2326          * should take move_lock_mem_cgroup().
2327          */
2328         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2329 }
2330
2331 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2332                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2333 {
2334         struct mem_cgroup *memcg;
2335         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2336         unsigned long uninitialized_var(flags);
2337
2338         if (mem_cgroup_disabled())
2339                 return;
2340
2341         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2342         memcg = pc->mem_cgroup;
2343         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2344                 return;
2345
2346         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2347 }
2348
2349 /*
2350  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2351  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2352  */
2353 #define CHARGE_BATCH    32U
2354 struct memcg_stock_pcp {
2355         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2356         unsigned int nr_pages;
2357         struct work_struct work;
2358         unsigned long flags;
2359 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2360 };
2361 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2362 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2363
2364 /**
2365  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2366  * @memcg: memcg to consume from.
2367  * @nr_pages: how many pages to charge.
2368  *
2369  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2370  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2371  * service an allocation will refill the stock.
2372  *
2373  * returns true if successful, false otherwise.
2374  */
2375 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2376 {
2377         struct memcg_stock_pcp *stock;
2378         bool ret = true;
2379
2380         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2381                 return false;
2382
2383         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2384         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2385                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2386         else /* need to call res_counter_charge */
2387                 ret = false;
2388         put_cpu_var(memcg_stock);
2389         return ret;
2390 }
2391
2392 /*
2393  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2394  */
2395 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2396 {
2397         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2398
2399         if (stock->nr_pages) {
2400                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2401
2402                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2403                 if (do_swap_account)
2404                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2405                 stock->nr_pages = 0;
2406         }
2407         stock->cached = NULL;
2408 }
2409
2410 /*
2411  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2412  * a thread which is pinned to local cpu.
2413  */
2414 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2415 {
2416         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2417         drain_stock(stock);
2418         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2419 }
2420
2421 static void __init memcg_stock_init(void)
2422 {
2423         int cpu;
2424
2425         for_each_possible_cpu(cpu) {
2426                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2427                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2428                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2429         }
2430 }
2431
2432 /*
2433  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2434  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2435  */
2436 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2437 {
2438         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2439
2440         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2441                 drain_stock(stock);
2442                 stock->cached = memcg;
2443         }
2444         stock->nr_pages += nr_pages;
2445         put_cpu_var(memcg_stock);
2446 }
2447
2448 /*
2449  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2450  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2451  * until the work is done.
2452  */
2453 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2454 {
2455         int cpu, curcpu;
2456
2457         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2458         get_online_cpus();
2459         curcpu = get_cpu();
2460         for_each_online_cpu(cpu) {
2461                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2462                 struct mem_cgroup *memcg;
2463
2464                 memcg = stock->cached;
2465                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2466                         continue;
2467                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2468                         continue;
2469                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2470                         if (cpu == curcpu)
2471                                 drain_local_stock(&stock->work);
2472                         else
2473                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2474                 }
2475         }
2476         put_cpu();
2477
2478         if (!sync)
2479                 goto out;
2480
2481         for_each_online_cpu(cpu) {
2482                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2483                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2484                         flush_work(&stock->work);
2485         }
2486 out:
2487         put_online_cpus();
2488 }
2489
2490 /*
2491  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2492  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2493  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2494  * it.
2495  */
2496 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2497 {
2498         /*
2499          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2500          */
2501         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2502                 return;
2503         drain_all_stock(root_memcg, false);
2504         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2505 }
2506
2507 /* This is a synchronous drain interface. */
2508 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2509 {
2510         /* called when force_empty is called */
2511         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2512         drain_all_stock(root_memcg, true);
2513         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2514 }
2515
2516 /*
2517  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2518  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2519  */
2520 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2521 {
2522         int i;
2523
2524         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2525         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2526                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2527
2528                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2529                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2530         }
2531         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2532                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2533
2534                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2535                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2536         }
2537         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2538 }
2539
2540 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2541                                         unsigned long action,
2542                                         void *hcpu)
2543 {
2544         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2545         struct memcg_stock_pcp *stock;
2546         struct mem_cgroup *iter;
2547
2548         if (action == CPU_ONLINE)
2549                 return NOTIFY_OK;
2550
2551         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2552                 return NOTIFY_OK;
2553
2554         for_each_mem_cgroup(iter)
2555                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2556
2557         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2558         drain_stock(stock);
2559         return NOTIFY_OK;
2560 }
2561
2562
2563 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2564 enum {
2565         CHARGE_OK,              /* success */
2566         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2567         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2568         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2569 };
2570
2571 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2572                                 unsigned int nr_pages, unsigned int min_pages,
2573                                 bool invoke_oom)
2574 {
2575         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2576         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2577         struct res_counter *fail_res;
2578         unsigned long flags = 0;
2579         int ret;
2580
2581         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2582
2583         if (likely(!ret)) {
2584                 if (!do_swap_account)
2585                         return CHARGE_OK;
2586                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2587                 if (likely(!ret))
2588                         return CHARGE_OK;
2589
2590                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2591                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2592                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2593         } else
2594                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2595         /*
2596          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2597          * single page instead.
2598          */
2599         if (nr_pages > min_pages)
2600                 return CHARGE_RETRY;
2601
2602         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2603                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2604
2605         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2606                 return CHARGE_NOMEM;
2607
2608         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2609         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2610                 return CHARGE_RETRY;
2611         /*
2612          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2613          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2614          * before killing the task.
2615          *
2616          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2617          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2618          * to regular pages anyway in case of failure.
2619          */
2620         if (nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) && ret)
2621                 return CHARGE_RETRY;
2622
2623         /*
2624          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2625          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2626          */
2627         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2628                 return CHARGE_RETRY;
2629
2630         if (invoke_oom)
2631                 mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize));
2632
2633         return CHARGE_NOMEM;
2634 }
2635
2636 /*
2637  * __mem_cgroup_try_charge() does
2638  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2639  * 2. update res_counter
2640  * 3. call memory reclaim if necessary.
2641  *
2642  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2643  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2644  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2645  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2646  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2647  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2648  *
2649  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2650  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2651  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2652  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2653  *
2654  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2655  * the oom-killer can be invoked.
2656  */
2657 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2658                                    gfp_t gfp_mask,
2659                                    unsigned int nr_pages,
2660                                    struct mem_cgroup **ptr,
2661                                    bool oom)
2662 {
2663         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2664         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2665         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2666         int ret;
2667
2668         /*
2669          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2670          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2671          * MEMDIE process.
2672          */
2673         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2674                      || fatal_signal_pending(current)))
2675                 goto bypass;
2676
2677         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2678                 goto nomem;
2679
2680         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2681                 oom = false;
2682
2683         /*
2684          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2685          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2686          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2687          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2688          */
2689         if (!*ptr && !mm)
2690                 *ptr = root_mem_cgroup;
2691 again:
2692         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2693                 memcg = *ptr;
2694                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2695                         goto done;
2696                 if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2697                         goto done;
2698                 css_get(&memcg->css);
2699         } else {
2700                 struct task_struct *p;
2701
2702                 rcu_read_lock();
2703                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2704                 /*
2705                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2706                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2707                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2708                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2709                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2710                  * small race, here.
2711                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2712                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2713                  */
2714                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2715                 if (!memcg)
2716                         memcg = root_mem_cgroup;
2717                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2718                         rcu_read_unlock();
2719                         goto done;
2720                 }
2721                 if (consume_stock(memcg, nr_pages)) {
2722                         /*
2723                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2724                          * But considering how consume_stok works, it's not
2725                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2726                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2727                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2728                          * calling consume_stock().
2729                          */
2730                         rcu_read_unlock();
2731                         goto done;
2732                 }
2733                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2734                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2735                         rcu_read_unlock();
2736                         goto again;
2737                 }
2738                 rcu_read_unlock();
2739         }
2740
2741         do {
2742                 bool invoke_oom = oom && !nr_oom_retries;
2743
2744                 /* If killed, bypass charge */
2745                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2746                         css_put(&memcg->css);
2747                         goto bypass;
2748                 }
2749
2750                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch,
2751                                            nr_pages, invoke_oom);
2752                 switch (ret) {
2753                 case CHARGE_OK:
2754                         break;
2755                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2756                         batch = nr_pages;
2757                         css_put(&memcg->css);
2758                         memcg = NULL;
2759                         goto again;
2760                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2761                         css_put(&memcg->css);
2762                         goto nomem;
2763                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2764                         if (!oom || invoke_oom) {
2765                                 css_put(&memcg->css);
2766                                 goto nomem;
2767                         }
2768                         nr_oom_retries--;
2769                         break;
2770                 }
2771         } while (ret != CHARGE_OK);
2772
2773         if (batch > nr_pages)
2774                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2775         css_put(&memcg->css);
2776 done:
2777         *ptr = memcg;
2778         return 0;
2779 nomem:
2780         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2781                 *ptr = NULL;
2782                 return -ENOMEM;
2783         }
2784 bypass:
2785         *ptr = root_mem_cgroup;
2786         return -EINTR;
2787 }
2788
2789 /*
2790  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2791  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2792  * gotten by try_charge().
2793  */
2794 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2795                                        unsigned int nr_pages)
2796 {
2797         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2798                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2799
2800                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2801                 if (do_swap_account)
2802                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2803         }
2804 }
2805
2806 /*
2807  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2808  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2809  */
2810 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2811                                         unsigned int nr_pages)
2812 {
2813         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2814
2815         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2816                 return;
2817
2818         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2819         if (do_swap_account)
2820                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2821                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2822 }
2823
2824 /*
2825  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2826  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling css_tryget if
2827  * the mem_cgroup is used for charging. (dropping refcnt from swap can be
2828  * called against removed memcg.)
2829  */
2830 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2831 {
2832         struct cgroup_subsys_state *css;
2833
2834         /* ID 0 is unused ID */
2835         if (!id)
2836                 return NULL;
2837         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2838         if (!css)
2839                 return NULL;
2840         return mem_cgroup_from_css(css);
2841 }
2842
2843 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2844 {
2845         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2846         struct page_cgroup *pc;
2847         unsigned short id;
2848         swp_entry_t ent;
2849
2850         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2851
2852         pc = lookup_page_cgroup(page);
2853         lock_page_cgroup(pc);
2854         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2855                 memcg = pc->mem_cgroup;
2856                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2857                         memcg = NULL;
2858         } else if (PageSwapCache(page)) {
2859                 ent.val = page_private(page);
2860                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2861                 rcu_read_lock();
2862                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2863                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2864                         memcg = NULL;
2865                 rcu_read_unlock();
2866         }
2867         unlock_page_cgroup(pc);
2868         return memcg;
2869 }
2870
2871 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2872                                        struct page *page,
2873                                        unsigned int nr_pages,
2874                                        enum charge_type ctype,
2875                                        bool lrucare)
2876 {
2877         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2878         struct zone *uninitialized_var(zone);
2879         struct lruvec *lruvec;
2880         bool was_on_lru = false;
2881         bool anon;
2882
2883         lock_page_cgroup(pc);
2884         VM_BUG_ON(PageCgroupUsed(pc));
2885         /*
2886          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2887          * accessed by any other context at this point.
2888          */
2889
2890         /*
2891          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2892          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2893          */
2894         if (lrucare) {
2895                 zone = page_zone(page);
2896                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2897                 if (PageLRU(page)) {
2898                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2899                         ClearPageLRU(page);
2900                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2901                         was_on_lru = true;
2902                 }
2903         }
2904
2905         pc->mem_cgroup = memcg;
2906         /*
2907          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2908          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2909          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2910          * before USED bit, we need memory barrier here.
2911          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2912          */
2913         smp_wmb();
2914         SetPageCgroupUsed(pc);
2915
2916         if (lrucare) {
2917                 if (was_on_lru) {
2918                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2919                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2920                         SetPageLRU(page);
2921                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2922                 }
2923                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2924         }
2925
2926         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2927                 anon = true;
2928         else
2929                 anon = false;
2930
2931         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2932         unlock_page_cgroup(pc);
2933
2934         /*
2935          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2936          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2937          * if they exceeds softlimit.
2938          */
2939         memcg_check_events(memcg, page);
2940 }
2941
2942 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2943
2944 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2945 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2946 {
2947         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
2948                 (memcg->kmem_account_flags & KMEM_ACCOUNTED_MASK);
2949 }
2950
2951 /*
2952  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2953  * in the memcg_cache_params struct.
2954  */
2955 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2956 {
2957         struct kmem_cache *cachep;
2958
2959         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2960         cachep = p->root_cache;
2961         return cachep->memcg_params->memcg_caches[memcg_cache_id(p->memcg)];
2962 }
2963
2964 #ifdef CONFIG_SLABINFO
2965 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2966                                     struct cftype *cft, struct seq_file *m)
2967 {
2968         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2969         struct memcg_cache_params *params;
2970
2971         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
2972                 return -EIO;
2973
2974         print_slabinfo_header(m);
2975
2976         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
2977         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
2978                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
2979         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
2980
2981         return 0;
2982 }
2983 #endif
2984
2985 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
2986 {
2987         struct res_counter *fail_res;
2988         struct mem_cgroup *_memcg;
2989         int ret = 0;
2990         bool may_oom;
2991
2992         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
2993         if (ret)
2994                 return ret;
2995
2996         /*
2997          * Conditions under which we can wait for the oom_killer. Those are
2998          * the same conditions tested by the core page allocator
2999          */
3000         may_oom = (gfp & __GFP_FS) && !(gfp & __GFP_NORETRY);
3001
3002         _memcg = memcg;
3003         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp, size >> PAGE_SHIFT,
3004                                       &_memcg, may_oom);
3005
3006         if (ret == -EINTR)  {
3007                 /*
3008                  * __mem_cgroup_try_charge() chosed to bypass to root due to
3009                  * OOM kill or fatal signal.  Since our only options are to
3010                  * either fail the allocation or charge it to this cgroup, do
3011                  * it as a temporary condition. But we can't fail. From a
3012                  * kmem/slab perspective, the cache has already been selected,
3013                  * by mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
3014                  * our minds.
3015                  *
3016                  * This condition will only trigger if the task entered
3017                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed during
3018                  * __mem_cgroup_try_charge() above. Tasks that were already
3019                  * dying when the allocation triggers should have been already
3020                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
3021                  */
3022                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
3023                 if (do_swap_account)
3024                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
3025                                                   &fail_res);
3026                 ret = 0;
3027         } else if (ret)
3028                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
3029
3030         return ret;
3031 }
3032
3033 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
3034 {
3035         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
3036         if (do_swap_account)
3037                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
3038
3039         /* Not down to 0 */
3040         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
3041                 return;
3042
3043         /*
3044          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
3045          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
3046          * outliving the memcg existence.
3047          *
3048          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
3049          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
3050          */
3051         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
3052                 css_put(&memcg->css);
3053 }
3054
3055 void memcg_cache_list_add(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *cachep)
3056 {
3057         if (!memcg)
3058                 return;
3059
3060         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3061         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3062         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3063 }
3064
3065 /*
3066  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
3067  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
3068  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
3069  */
3070 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
3071 {
3072         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
3073 }
3074
3075 /*
3076  * This ends up being protected by the set_limit mutex, during normal
3077  * operation, because that is its main call site.
3078  *
3079  * But when we create a new cache, we can call this as well if its parent
3080  * is kmem-limited. That will have to hold set_limit_mutex as well.
3081  */
3082 int memcg_update_cache_sizes(struct mem_cgroup *memcg)
3083 {
3084         int num, ret;
3085
3086         num = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
3087                                 0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
3088         if (num < 0)
3089                 return num;
3090         /*
3091          * After this point, kmem_accounted (that we test atomically in
3092          * the beginning of this conditional), is no longer 0. This
3093          * guarantees only one process will set the following boolean
3094          * to true. We don't need test_and_set because we're protected
3095          * by the set_limit_mutex anyway.
3096          */
3097         memcg_kmem_set_activated(memcg);
3098
3099         ret = memcg_update_all_caches(num+1);
3100         if (ret) {
3101                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, num);
3102                 memcg_kmem_clear_activated(memcg);
3103                 return ret;
3104         }
3105
3106         memcg->kmemcg_id = num;
3107         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
3108         mutex_init(&memcg->slab_caches_mutex);
3109         return 0;
3110 }
3111
3112 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
3113 {
3114         ssize_t size;
3115         if (num_groups <= 0)
3116                 return 0;
3117
3118         size = 2 * num_groups;
3119         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
3120                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
3121         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
3122                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
3123
3124         return size;
3125 }
3126
3127 /*
3128  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
3129  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
3130  * calling this.
3131  */
3132 void memcg_update_array_size(int num)
3133 {
3134         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
3135                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
3136 }
3137
3138 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w);
3139
3140 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
3141 {
3142         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
3143
3144         VM_BUG_ON(s->memcg_params && !s->memcg_params->is_root_cache);
3145
3146         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
3147                 int i;
3148                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
3149
3150                 size *= sizeof(void *);
3151                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3152
3153                 s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3154                 if (!s->memcg_params) {
3155                         s->memcg_params = cur_params;
3156                         return -ENOMEM;
3157                 }
3158
3159                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3160
3161                 /*
3162                  * There is the chance it will be bigger than
3163                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3164                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3165                  * have a bigger array.
3166                  *
3167                  * But if that is the case, the data after
3168                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3169                  */
3170                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3171                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3172                                 continue;
3173                         s->memcg_params->memcg_caches[i] =
3174                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3175                 }
3176
3177                 /*
3178                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3179                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3180                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3181                  *
3182                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3183                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3184                  * anyway.
3185                  */
3186                 kfree(cur_params);
3187         }
3188         return 0;
3189 }
3190
3191 int memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3192                          struct kmem_cache *root_cache)
3193 {
3194         size_t size;
3195
3196         if (!memcg_kmem_enabled())
3197                 return 0;
3198
3199         if (!memcg) {
3200                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3201                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3202         } else
3203                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3204
3205         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3206         if (!s->memcg_params)
3207                 return -ENOMEM;
3208
3209         if (memcg) {
3210                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3211                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3212                 INIT_WORK(&s->memcg_params->destroy,
3213                                 kmem_cache_destroy_work_func);
3214         } else
3215                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3216
3217         return 0;
3218 }
3219
3220 void memcg_release_cache(struct kmem_cache *s)
3221 {
3222         struct kmem_cache *root;
3223         struct mem_cgroup *memcg;
3224         int id;
3225
3226         /*
3227          * This happens, for instance, when a root cache goes away before we
3228          * add any memcg.
3229          */
3230         if (!s->memcg_params)
3231                 return;
3232
3233         if (s->memcg_params->is_root_cache)
3234                 goto out;
3235
3236         memcg = s->memcg_params->memcg;
3237         id  = memcg_cache_id(memcg);
3238
3239         root = s->memcg_params->root_cache;
3240         root->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3241
3242         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3243         list_del(&s->memcg_params->list);
3244         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3245
3246         css_put(&memcg->css);
3247 out:
3248         kfree(s->memcg_params);
3249 }
3250
3251 /*
3252  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3253  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3254  * enqueing new caches to be created.
3255  *
3256  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3257  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3258  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3259  * objects during debug.
3260  *
3261  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3262  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3263  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3264  * cache again, failing at the same point.
3265  *
3266  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3267  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3268  * inside the following two functions.
3269  */
3270 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3271 {
3272         VM_BUG_ON(!current->mm);
3273         current->memcg_kmem_skip_account++;
3274 }
3275
3276 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3277 {
3278         VM_BUG_ON(!current->mm);
3279         current->memcg_kmem_skip_account--;
3280 }
3281
3282 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w)
3283 {
3284         struct kmem_cache *cachep;
3285         struct memcg_cache_params *p;
3286
3287         p = container_of(w, struct memcg_cache_params, destroy);
3288
3289         cachep = memcg_params_to_cache(p);
3290
3291         /*
3292          * If we get down to 0 after shrink, we could delete right away.
3293          * However, memcg_release_pages() already puts us back in the workqueue
3294          * in that case. If we proceed deleting, we'll get a dangling
3295          * reference, and removing the object from the workqueue in that case
3296          * is unnecessary complication. We are not a fast path.
3297          *
3298          * Note that this case is fundamentally different from racing with
3299          * shrink_slab(): if memcg_cgroup_destroy_cache() is called in
3300          * kmem_cache_shrink, not only we would be reinserting a dead cache