Merge branch 'acpi-misc'
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / pagemap.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_PAGEMAP_H
3 #define _LINUX_PAGEMAP_H
4
5 /*
6  * Copyright 1995 Linus Torvalds
7  */
8 #include <linux/mm.h>
9 #include <linux/fs.h>
10 #include <linux/list.h>
11 #include <linux/highmem.h>
12 #include <linux/compiler.h>
13 #include <linux/uaccess.h>
14 #include <linux/gfp.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/hardirq.h> /* for in_interrupt() */
17 #include <linux/hugetlb_inline.h>
18
19 struct pagevec;
20
21 /*
22  * Bits in mapping->flags.
23  */
24 enum mapping_flags {
25         AS_EIO          = 0,    /* IO error on async write */
26         AS_ENOSPC       = 1,    /* ENOSPC on async write */
27         AS_MM_ALL_LOCKS = 2,    /* under mm_take_all_locks() */
28         AS_UNEVICTABLE  = 3,    /* e.g., ramdisk, SHM_LOCK */
29         AS_EXITING      = 4,    /* final truncate in progress */
30         /* writeback related tags are not used */
31         AS_NO_WRITEBACK_TAGS = 5,
32         AS_THP_SUPPORT = 6,     /* THPs supported */
33 };
34
35 /**
36  * mapping_set_error - record a writeback error in the address_space
37  * @mapping: the mapping in which an error should be set
38  * @error: the error to set in the mapping
39  *
40  * When writeback fails in some way, we must record that error so that
41  * userspace can be informed when fsync and the like are called.  We endeavor
42  * to report errors on any file that was open at the time of the error.  Some
43  * internal callers also need to know when writeback errors have occurred.
44  *
45  * When a writeback error occurs, most filesystems will want to call
46  * mapping_set_error to record the error in the mapping so that it can be
47  * reported when the application calls fsync(2).
48  */
49 static inline void mapping_set_error(struct address_space *mapping, int error)
50 {
51         if (likely(!error))
52                 return;
53
54         /* Record in wb_err for checkers using errseq_t based tracking */
55         __filemap_set_wb_err(mapping, error);
56
57         /* Record it in superblock */
58         if (mapping->host)
59                 errseq_set(&mapping->host->i_sb->s_wb_err, error);
60
61         /* Record it in flags for now, for legacy callers */
62         if (error == -ENOSPC)
63                 set_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags);
64         else
65                 set_bit(AS_EIO, &mapping->flags);
66 }
67
68 static inline void mapping_set_unevictable(struct address_space *mapping)
69 {
70         set_bit(AS_UNEVICTABLE, &mapping->flags);
71 }
72
73 static inline void mapping_clear_unevictable(struct address_space *mapping)
74 {
75         clear_bit(AS_UNEVICTABLE, &mapping->flags);
76 }
77
78 static inline bool mapping_unevictable(struct address_space *mapping)
79 {
80         return mapping && test_bit(AS_UNEVICTABLE, &mapping->flags);
81 }
82
83 static inline void mapping_set_exiting(struct address_space *mapping)
84 {
85         set_bit(AS_EXITING, &mapping->flags);
86 }
87
88 static inline int mapping_exiting(struct address_space *mapping)
89 {
90         return test_bit(AS_EXITING, &mapping->flags);
91 }
92
93 static inline void mapping_set_no_writeback_tags(struct address_space *mapping)
94 {
95         set_bit(AS_NO_WRITEBACK_TAGS, &mapping->flags);
96 }
97
98 static inline int mapping_use_writeback_tags(struct address_space *mapping)
99 {
100         return !test_bit(AS_NO_WRITEBACK_TAGS, &mapping->flags);
101 }
102
103 static inline gfp_t mapping_gfp_mask(struct address_space * mapping)
104 {
105         return mapping->gfp_mask;
106 }
107
108 /* Restricts the given gfp_mask to what the mapping allows. */
109 static inline gfp_t mapping_gfp_constraint(struct address_space *mapping,
110                 gfp_t gfp_mask)
111 {
112         return mapping_gfp_mask(mapping) & gfp_mask;
113 }
114
115 /*
116  * This is non-atomic.  Only to be used before the mapping is activated.
117  * Probably needs a barrier...
118  */
119 static inline void mapping_set_gfp_mask(struct address_space *m, gfp_t mask)
120 {
121         m->gfp_mask = mask;
122 }
123
124 static inline bool mapping_thp_support(struct address_space *mapping)
125 {
126         return test_bit(AS_THP_SUPPORT, &mapping->flags);
127 }
128
129 static inline int filemap_nr_thps(struct address_space *mapping)
130 {
131 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
132         return atomic_read(&mapping->nr_thps);
133 #else
134         return 0;
135 #endif
136 }
137
138 static inline void filemap_nr_thps_inc(struct address_space *mapping)
139 {
140 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
141         if (!mapping_thp_support(mapping))
142                 atomic_inc(&mapping->nr_thps);
143 #else
144         WARN_ON_ONCE(1);
145 #endif
146 }
147
148 static inline void filemap_nr_thps_dec(struct address_space *mapping)
149 {
150 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
151         if (!mapping_thp_support(mapping))
152                 atomic_dec(&mapping->nr_thps);
153 #else
154         WARN_ON_ONCE(1);
155 #endif
156 }
157
158 void release_pages(struct page **pages, int nr);
159
160 /*
161  * speculatively take a reference to a page.
162  * If the page is free (_refcount == 0), then _refcount is untouched, and 0
163  * is returned. Otherwise, _refcount is incremented by 1 and 1 is returned.
164  *
165  * This function must be called inside the same rcu_read_lock() section as has
166  * been used to lookup the page in the pagecache radix-tree (or page table):
167  * this allows allocators to use a synchronize_rcu() to stabilize _refcount.
168  *
169  * Unless an RCU grace period has passed, the count of all pages coming out
170  * of the allocator must be considered unstable. page_count may return higher
171  * than expected, and put_page must be able to do the right thing when the
172  * page has been finished with, no matter what it is subsequently allocated
173  * for (because put_page is what is used here to drop an invalid speculative
174  * reference).
175  *
176  * This is the interesting part of the lockless pagecache (and lockless
177  * get_user_pages) locking protocol, where the lookup-side (eg. find_get_page)
178  * has the following pattern:
179  * 1. find page in radix tree
180  * 2. conditionally increment refcount
181  * 3. check the page is still in pagecache (if no, goto 1)
182  *
183  * Remove-side that cares about stability of _refcount (eg. reclaim) has the
184  * following (with the i_pages lock held):
185  * A. atomically check refcount is correct and set it to 0 (atomic_cmpxchg)
186  * B. remove page from pagecache
187  * C. free the page
188  *
189  * There are 2 critical interleavings that matter:
190  * - 2 runs before A: in this case, A sees elevated refcount and bails out
191  * - A runs before 2: in this case, 2 sees zero refcount and retries;
192  *   subsequently, B will complete and 1 will find no page, causing the
193  *   lookup to return NULL.
194  *
195  * It is possible that between 1 and 2, the page is removed then the exact same
196  * page is inserted into the same position in pagecache. That's OK: the
197  * old find_get_page using a lock could equally have run before or after
198  * such a re-insertion, depending on order that locks are granted.
199  *
200  * Lookups racing against pagecache insertion isn't a big problem: either 1
201  * will find the page or it will not. Likewise, the old find_get_page could run
202  * either before the insertion or afterwards, depending on timing.
203  */
204 static inline int __page_cache_add_speculative(struct page *page, int count)
205 {
206 #ifdef CONFIG_TINY_RCU
207 # ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
208         VM_BUG_ON(!in_atomic() && !irqs_disabled());
209 # endif
210         /*
211          * Preempt must be disabled here - we rely on rcu_read_lock doing
212          * this for us.
213          *
214          * Pagecache won't be truncated from interrupt context, so if we have
215          * found a page in the radix tree here, we have pinned its refcount by
216          * disabling preempt, and hence no need for the "speculative get" that
217          * SMP requires.
218          */
219         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) == 0, page);
220         page_ref_add(page, count);
221
222 #else
223         if (unlikely(!page_ref_add_unless(page, count, 0))) {
224                 /*
225                  * Either the page has been freed, or will be freed.
226                  * In either case, retry here and the caller should
227                  * do the right thing (see comments above).
228                  */
229                 return 0;
230         }
231 #endif
232         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
233
234         return 1;
235 }
236
237 static inline int page_cache_get_speculative(struct page *page)
238 {
239         return __page_cache_add_speculative(page, 1);
240 }
241
242 static inline int page_cache_add_speculative(struct page *page, int count)
243 {
244         return __page_cache_add_speculative(page, count);
245 }
246
247 /**
248  * attach_page_private - Attach private data to a page.
249  * @page: Page to attach data to.
250  * @data: Data to attach to page.
251  *
252  * Attaching private data to a page increments the page's reference count.
253  * The data must be detached before the page will be freed.
254  */
255 static inline void attach_page_private(struct page *page, void *data)
256 {
257         get_page(page);
258         set_page_private(page, (unsigned long)data);
259         SetPagePrivate(page);
260 }
261
262 /**
263  * detach_page_private - Detach private data from a page.
264  * @page: Page to detach data from.
265  *
266  * Removes the data that was previously attached to the page and decrements
267  * the refcount on the page.
268  *
269  * Return: Data that was attached to the page.
270  */
271 static inline void *detach_page_private(struct page *page)
272 {
273         void *data = (void *)page_private(page);
274
275         if (!PagePrivate(page))
276                 return NULL;
277         ClearPagePrivate(page);
278         set_page_private(page, 0);
279         put_page(page);
280
281         return data;
282 }
283
284 #ifdef CONFIG_NUMA
285 extern struct page *__page_cache_alloc(gfp_t gfp);
286 #else
287 static inline struct page *__page_cache_alloc(gfp_t gfp)
288 {
289         return alloc_pages(gfp, 0);
290 }
291 #endif
292
293 static inline struct page *page_cache_alloc(struct address_space *x)
294 {
295         return __page_cache_alloc(mapping_gfp_mask(x));
296 }
297
298 static inline gfp_t readahead_gfp_mask(struct address_space *x)
299 {
300         return mapping_gfp_mask(x) | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
301 }
302
303 typedef int filler_t(void *, struct page *);
304
305 pgoff_t page_cache_next_miss(struct address_space *mapping,
306                              pgoff_t index, unsigned long max_scan);
307 pgoff_t page_cache_prev_miss(struct address_space *mapping,
308                              pgoff_t index, unsigned long max_scan);
309
310 #define FGP_ACCESSED            0x00000001
311 #define FGP_LOCK                0x00000002
312 #define FGP_CREAT               0x00000004
313 #define FGP_WRITE               0x00000008
314 #define FGP_NOFS                0x00000010
315 #define FGP_NOWAIT              0x00000020
316 #define FGP_FOR_MMAP            0x00000040
317 #define FGP_HEAD                0x00000080
318 #define FGP_ENTRY               0x00000100
319
320 struct page *pagecache_get_page(struct address_space *mapping, pgoff_t offset,
321                 int fgp_flags, gfp_t cache_gfp_mask);
322
323 /**
324  * find_get_page - find and get a page reference
325  * @mapping: the address_space to search
326  * @offset: the page index
327  *
328  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.  If there is a
329  * page cache page, it is returned with an increased refcount.
330  *
331  * Otherwise, %NULL is returned.
332  */
333 static inline struct page *find_get_page(struct address_space *mapping,
334                                         pgoff_t offset)
335 {
336         return pagecache_get_page(mapping, offset, 0, 0);
337 }
338
339 static inline struct page *find_get_page_flags(struct address_space *mapping,
340                                         pgoff_t offset, int fgp_flags)
341 {
342         return pagecache_get_page(mapping, offset, fgp_flags, 0);
343 }
344
345 /**
346  * find_lock_page - locate, pin and lock a pagecache page
347  * @mapping: the address_space to search
348  * @index: the page index
349  *
350  * Looks up the page cache entry at @mapping & @index.  If there is a
351  * page cache page, it is returned locked and with an increased
352  * refcount.
353  *
354  * Context: May sleep.
355  * Return: A struct page or %NULL if there is no page in the cache for this
356  * index.
357  */
358 static inline struct page *find_lock_page(struct address_space *mapping,
359                                         pgoff_t index)
360 {
361         return pagecache_get_page(mapping, index, FGP_LOCK, 0);
362 }
363
364 /**
365  * find_lock_head - Locate, pin and lock a pagecache page.
366  * @mapping: The address_space to search.
367  * @index: The page index.
368  *
369  * Looks up the page cache entry at @mapping & @index.  If there is a
370  * page cache page, its head page is returned locked and with an increased
371  * refcount.
372  *
373  * Context: May sleep.
374  * Return: A struct page which is !PageTail, or %NULL if there is no page
375  * in the cache for this index.
376  */
377 static inline struct page *find_lock_head(struct address_space *mapping,
378                                         pgoff_t index)
379 {
380         return pagecache_get_page(mapping, index, FGP_LOCK | FGP_HEAD, 0);
381 }
382
383 /**
384  * find_or_create_page - locate or add a pagecache page
385  * @mapping: the page's address_space
386  * @index: the page's index into the mapping
387  * @gfp_mask: page allocation mode
388  *
389  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.  If there is a
390  * page cache page, it is returned locked and with an increased
391  * refcount.
392  *
393  * If the page is not present, a new page is allocated using @gfp_mask
394  * and added to the page cache and the VM's LRU list.  The page is
395  * returned locked and with an increased refcount.
396  *
397  * On memory exhaustion, %NULL is returned.
398  *
399  * find_or_create_page() may sleep, even if @gfp_flags specifies an
400  * atomic allocation!
401  */
402 static inline struct page *find_or_create_page(struct address_space *mapping,
403                                         pgoff_t index, gfp_t gfp_mask)
404 {
405         return pagecache_get_page(mapping, index,
406                                         FGP_LOCK|FGP_ACCESSED|FGP_CREAT,
407                                         gfp_mask);
408 }
409
410 /**
411  * grab_cache_page_nowait - returns locked page at given index in given cache
412  * @mapping: target address_space
413  * @index: the page index
414  *
415  * Same as grab_cache_page(), but do not wait if the page is unavailable.
416  * This is intended for speculative data generators, where the data can
417  * be regenerated if the page couldn't be grabbed.  This routine should
418  * be safe to call while holding the lock for another page.
419  *
420  * Clear __GFP_FS when allocating the page to avoid recursion into the fs
421  * and deadlock against the caller's locked page.
422  */
423 static inline struct page *grab_cache_page_nowait(struct address_space *mapping,
424                                 pgoff_t index)
425 {
426         return pagecache_get_page(mapping, index,
427                         FGP_LOCK|FGP_CREAT|FGP_NOFS|FGP_NOWAIT,
428                         mapping_gfp_mask(mapping));
429 }
430
431 /* Does this page contain this index? */
432 static inline bool thp_contains(struct page *head, pgoff_t index)
433 {
434         /* HugeTLBfs indexes the page cache in units of hpage_size */
435         if (PageHuge(head))
436                 return head->index == index;
437         return page_index(head) == (index & ~(thp_nr_pages(head) - 1UL));
438 }
439
440 /*
441  * Given the page we found in the page cache, return the page corresponding
442  * to this index in the file
443  */
444 static inline struct page *find_subpage(struct page *head, pgoff_t index)
445 {
446         /* HugeTLBfs wants the head page regardless */
447         if (PageHuge(head))
448                 return head;
449
450         return head + (index & (thp_nr_pages(head) - 1));
451 }
452
453 unsigned find_get_entries(struct address_space *mapping, pgoff_t start,
454                 pgoff_t end, struct pagevec *pvec, pgoff_t *indices);
455 unsigned find_get_pages_range(struct address_space *mapping, pgoff_t *start,
456                         pgoff_t end, unsigned int nr_pages,
457                         struct page **pages);
458 static inline unsigned find_get_pages(struct address_space *mapping,
459                         pgoff_t *start, unsigned int nr_pages,
460                         struct page **pages)
461 {
462         return find_get_pages_range(mapping, start, (pgoff_t)-1, nr_pages,
463                                     pages);
464 }
465 unsigned find_get_pages_contig(struct address_space *mapping, pgoff_t start,
466                                unsigned int nr_pages, struct page **pages);
467 unsigned find_get_pages_range_tag(struct address_space *mapping, pgoff_t *index,
468                         pgoff_t end, xa_mark_t tag, unsigned int nr_pages,
469                         struct page **pages);
470 static inline unsigned find_get_pages_tag(struct address_space *mapping,
471                         pgoff_t *index, xa_mark_t tag, unsigned int nr_pages,
472                         struct page **pages)
473 {
474         return find_get_pages_range_tag(mapping, index, (pgoff_t)-1, tag,
475                                         nr_pages, pages);
476 }
477
478 struct page *grab_cache_page_write_begin(struct address_space *mapping,
479                         pgoff_t index, unsigned flags);
480
481 /*
482  * Returns locked page at given index in given cache, creating it if needed.
483  */
484 static inline struct page *grab_cache_page(struct address_space *mapping,
485                                                                 pgoff_t index)
486 {
487         return find_or_create_page(mapping, index, mapping_gfp_mask(mapping));
488 }
489
490 extern struct page * read_cache_page(struct address_space *mapping,
491                                 pgoff_t index, filler_t *filler, void *data);
492 extern struct page * read_cache_page_gfp(struct address_space *mapping,
493                                 pgoff_t index, gfp_t gfp_mask);
494 extern int read_cache_pages(struct address_space *mapping,
495                 struct list_head *pages, filler_t *filler, void *data);
496
497 static inline struct page *read_mapping_page(struct address_space *mapping,
498                                 pgoff_t index, void *data)
499 {
500         return read_cache_page(mapping, index, NULL, data);
501 }
502
503 /*
504  * Get index of the page with in radix-tree
505  * (TODO: remove once hugetlb pages will have ->index in PAGE_SIZE)
506  */
507 static inline pgoff_t page_to_index(struct page *page)
508 {
509         pgoff_t pgoff;
510
511         if (likely(!PageTransTail(page)))
512                 return page->index;
513
514         /*
515          *  We don't initialize ->index for tail pages: calculate based on
516          *  head page
517          */
518         pgoff = compound_head(page)->index;
519         pgoff += page - compound_head(page);
520         return pgoff;
521 }
522
523 /*
524  * Get the offset in PAGE_SIZE.
525  * (TODO: hugepage should have ->index in PAGE_SIZE)
526  */
527 static inline pgoff_t page_to_pgoff(struct page *page)
528 {
529         if (unlikely(PageHeadHuge(page)))
530                 return page->index << compound_order(page);
531
532         return page_to_index(page);
533 }
534
535 /*
536  * Return byte-offset into filesystem object for page.
537  */
538 static inline loff_t page_offset(struct page *page)
539 {
540         return ((loff_t)page->index) << PAGE_SHIFT;
541 }
542
543 static inline loff_t page_file_offset(struct page *page)
544 {
545         return ((loff_t)page_index(page)) << PAGE_SHIFT;
546 }
547
548 extern pgoff_t linear_hugepage_index(struct vm_area_struct *vma,
549                                      unsigned long address);
550
551 static inline pgoff_t linear_page_index(struct vm_area_struct *vma,
552                                         unsigned long address)
553 {
554         pgoff_t pgoff;
555         if (unlikely(is_vm_hugetlb_page(vma)))
556                 return linear_hugepage_index(vma, address);
557         pgoff = (address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
558         pgoff += vma->vm_pgoff;
559         return pgoff;
560 }
561
562 struct wait_page_key {
563         struct page *page;
564         int bit_nr;
565         int page_match;
566 };
567
568 struct wait_page_queue {
569         struct page *page;
570         int bit_nr;
571         wait_queue_entry_t wait;
572 };
573
574 static inline bool wake_page_match(struct wait_page_queue *wait_page,
575                                   struct wait_page_key *key)
576 {
577         if (wait_page->page != key->page)
578                return false;
579         key->page_match = 1;
580
581         if (wait_page->bit_nr != key->bit_nr)
582                 return false;
583
584         return true;
585 }
586
587 extern void __lock_page(struct page *page);
588 extern int __lock_page_killable(struct page *page);
589 extern int __lock_page_async(struct page *page, struct wait_page_queue *wait);
590 extern int __lock_page_or_retry(struct page *page, struct mm_struct *mm,
591                                 unsigned int flags);
592 extern void unlock_page(struct page *page);
593
594 /*
595  * Return true if the page was successfully locked
596  */
597 static inline int trylock_page(struct page *page)
598 {
599         page = compound_head(page);
600         return (likely(!test_and_set_bit_lock(PG_locked, &page->flags)));
601 }
602
603 /*
604  * lock_page may only be called if we have the page's inode pinned.
605  */
606 static inline void lock_page(struct page *page)
607 {
608         might_sleep();
609         if (!trylock_page(page))
610                 __lock_page(page);
611 }
612
613 /*
614  * lock_page_killable is like lock_page but can be interrupted by fatal
615  * signals.  It returns 0 if it locked the page and -EINTR if it was
616  * killed while waiting.
617  */
618 static inline int lock_page_killable(struct page *page)
619 {
620         might_sleep();
621         if (!trylock_page(page))
622                 return __lock_page_killable(page);
623         return 0;
624 }
625
626 /*
627  * lock_page_async - Lock the page, unless this would block. If the page
628  * is already locked, then queue a callback when the page becomes unlocked.
629  * This callback can then retry the operation.
630  *
631  * Returns 0 if the page is locked successfully, or -EIOCBQUEUED if the page
632  * was already locked and the callback defined in 'wait' was queued.
633  */
634 static inline int lock_page_async(struct page *page,
635                                   struct wait_page_queue *wait)
636 {
637         if (!trylock_page(page))
638                 return __lock_page_async(page, wait);
639         return 0;
640 }
641
642 /*
643  * lock_page_or_retry - Lock the page, unless this would block and the
644  * caller indicated that it can handle a retry.
645  *
646  * Return value and mmap_lock implications depend on flags; see
647  * __lock_page_or_retry().
648  */
649 static inline int lock_page_or_retry(struct page *page, struct mm_struct *mm,
650                                      unsigned int flags)
651 {
652         might_sleep();
653         return trylock_page(page) || __lock_page_or_retry(page, mm, flags);
654 }
655
656 /*
657  * This is exported only for wait_on_page_locked/wait_on_page_writeback, etc.,
658  * and should not be used directly.
659  */
660 extern void wait_on_page_bit(struct page *page, int bit_nr);
661 extern int wait_on_page_bit_killable(struct page *page, int bit_nr);
662
663 /* 
664  * Wait for a page to be unlocked.
665  *
666  * This must be called with the caller "holding" the page,
667  * ie with increased "page->count" so that the page won't
668  * go away during the wait..
669  */
670 static inline void wait_on_page_locked(struct page *page)
671 {
672         if (PageLocked(page))
673                 wait_on_page_bit(compound_head(page), PG_locked);
674 }
675
676 static inline int wait_on_page_locked_killable(struct page *page)
677 {
678         if (!PageLocked(page))
679                 return 0;
680         return wait_on_page_bit_killable(compound_head(page), PG_locked);
681 }
682
683 int put_and_wait_on_page_locked(struct page *page, int state);
684 void wait_on_page_writeback(struct page *page);
685 int wait_on_page_writeback_killable(struct page *page);
686 extern void end_page_writeback(struct page *page);
687 void wait_for_stable_page(struct page *page);
688
689 void page_endio(struct page *page, bool is_write, int err);
690
691 /*
692  * Add an arbitrary waiter to a page's wait queue
693  */
694 extern void add_page_wait_queue(struct page *page, wait_queue_entry_t *waiter);
695
696 /*
697  * Fault everything in given userspace address range in.
698  */
699 static inline int fault_in_pages_writeable(char __user *uaddr, int size)
700 {
701         char __user *end = uaddr + size - 1;
702
703         if (unlikely(size == 0))
704                 return 0;
705
706         if (unlikely(uaddr > end))
707                 return -EFAULT;
708         /*
709          * Writing zeroes into userspace here is OK, because we know that if
710          * the zero gets there, we'll be overwriting it.
711          */
712         do {
713                 if (unlikely(__put_user(0, uaddr) != 0))
714                         return -EFAULT;
715                 uaddr += PAGE_SIZE;
716         } while (uaddr <= end);
717
718         /* Check whether the range spilled into the next page. */
719         if (((unsigned long)uaddr & PAGE_MASK) ==
720                         ((unsigned long)end & PAGE_MASK))
721                 return __put_user(0, end);
722
723         return 0;
724 }
725
726 static inline int fault_in_pages_readable(const char __user *uaddr, int size)
727 {
728         volatile char c;
729         const char __user *end = uaddr + size - 1;
730
731         if (unlikely(size == 0))
732                 return 0;
733
734         if (unlikely(uaddr > end))
735                 return -EFAULT;
736
737         do {
738                 if (unlikely(__get_user(c, uaddr) != 0))
739                         return -EFAULT;
740                 uaddr += PAGE_SIZE;
741         } while (uaddr <= end);
742
743         /* Check whether the range spilled into the next page. */
744         if (((unsigned long)uaddr & PAGE_MASK) ==
745                         ((unsigned long)end & PAGE_MASK)) {
746                 return __get_user(c, end);
747         }
748
749         (void)c;
750         return 0;
751 }
752
753 int add_to_page_cache_locked(struct page *page, struct address_space *mapping,
754                                 pgoff_t index, gfp_t gfp_mask);
755 int add_to_page_cache_lru(struct page *page, struct address_space *mapping,
756                                 pgoff_t index, gfp_t gfp_mask);
757 extern void delete_from_page_cache(struct page *page);
758 extern void __delete_from_page_cache(struct page *page, void *shadow);
759 void replace_page_cache_page(struct page *old, struct page *new);
760 void delete_from_page_cache_batch(struct address_space *mapping,
761                                   struct pagevec *pvec);
762 loff_t mapping_seek_hole_data(struct address_space *, loff_t start, loff_t end,
763                 int whence);
764
765 /*
766  * Like add_to_page_cache_locked, but used to add newly allocated pages:
767  * the page is new, so we can just run __SetPageLocked() against it.
768  */
769 static inline int add_to_page_cache(struct page *page,
770                 struct address_space *mapping, pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)
771 {
772         int error;
773
774         __SetPageLocked(page);
775         error = add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset, gfp_mask);
776         if (unlikely(error))
777                 __ClearPageLocked(page);
778         return error;
779 }
780
781 /**
782  * struct readahead_control - Describes a readahead request.
783  *
784  * A readahead request is for consecutive pages.  Filesystems which
785  * implement the ->readahead method should call readahead_page() or
786  * readahead_page_batch() in a loop and attempt to start I/O against
787  * each page in the request.
788  *
789  * Most of the fields in this struct are private and should be accessed
790  * by the functions below.
791  *
792  * @file: The file, used primarily by network filesystems for authentication.
793  *        May be NULL if invoked internally by the filesystem.
794  * @mapping: Readahead this filesystem object.
795  */
796 struct readahead_control {
797         struct file *file;
798         struct address_space *mapping;
799 /* private: use the readahead_* accessors instead */
800         pgoff_t _index;
801         unsigned int _nr_pages;
802         unsigned int _batch_count;
803 };
804
805 #define DEFINE_READAHEAD(rac, f, m, i)                                  \
806         struct readahead_control rac = {                                \
807                 .file = f,                                              \
808                 .mapping = m,                                           \
809                 ._index = i,                                            \
810         }
811
812 #define VM_READAHEAD_PAGES      (SZ_128K / PAGE_SIZE)
813
814 void page_cache_ra_unbounded(struct readahead_control *,
815                 unsigned long nr_to_read, unsigned long lookahead_count);
816 void page_cache_sync_ra(struct readahead_control *, struct file_ra_state *,
817                 unsigned long req_count);
818 void page_cache_async_ra(struct readahead_control *, struct file_ra_state *,
819                 struct page *, unsigned long req_count);
820
821 /**
822  * page_cache_sync_readahead - generic file readahead
823  * @mapping: address_space which holds the pagecache and I/O vectors
824  * @ra: file_ra_state which holds the readahead state
825  * @file: Used by the filesystem for authentication.
826  * @index: Index of first page to be read.
827  * @req_count: Total number of pages being read by the caller.
828  *
829  * page_cache_sync_readahead() should be called when a cache miss happened:
830  * it will submit the read.  The readahead logic may decide to piggyback more
831  * pages onto the read request if access patterns suggest it will improve
832  * performance.
833  */
834 static inline
835 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
836                 struct file_ra_state *ra, struct file *file, pgoff_t index,
837                 unsigned long req_count)
838 {
839         DEFINE_READAHEAD(ractl, file, mapping, index);
840         page_cache_sync_ra(&ractl, ra, req_count);
841 }
842
843 /**
844  * page_cache_async_readahead - file readahead for marked pages
845  * @mapping: address_space which holds the pagecache and I/O vectors
846  * @ra: file_ra_state which holds the readahead state
847  * @file: Used by the filesystem for authentication.
848  * @page: The page at @index which triggered the readahead call.
849  * @index: Index of first page to be read.
850  * @req_count: Total number of pages being read by the caller.
851  *
852  * page_cache_async_readahead() should be called when a page is used which
853  * is marked as PageReadahead; this is a marker to suggest that the application
854  * has used up enough of the readahead window that we should start pulling in
855  * more pages.
856  */
857 static inline
858 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
859                 struct file_ra_state *ra, struct file *file,
860                 struct page *page, pgoff_t index, unsigned long req_count)
861 {
862         DEFINE_READAHEAD(ractl, file, mapping, index);
863         page_cache_async_ra(&ractl, ra, page, req_count);
864 }
865
866 /**
867  * readahead_page - Get the next page to read.
868  * @rac: The current readahead request.
869  *
870  * Context: The page is locked and has an elevated refcount.  The caller
871  * should decreases the refcount once the page has been submitted for I/O
872  * and unlock the page once all I/O to that page has completed.
873  * Return: A pointer to the next page, or %NULL if we are done.
874  */
875 static inline struct page *readahead_page(struct readahead_control *rac)
876 {
877         struct page *page;
878
879         BUG_ON(rac->_batch_count > rac->_nr_pages);
880         rac->_nr_pages -= rac->_batch_count;
881         rac->_index += rac->_batch_count;
882
883         if (!rac->_nr_pages) {
884                 rac->_batch_count = 0;
885                 return NULL;
886         }
887
888         page = xa_load(&rac->mapping->i_pages, rac->_index);
889         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
890         rac->_batch_count = thp_nr_pages(page);
891
892         return page;
893 }
894
895 static inline unsigned int __readahead_batch(struct readahead_control *rac,
896                 struct page **array, unsigned int array_sz)
897 {
898         unsigned int i = 0;
899         XA_STATE(xas, &rac->mapping->i_pages, 0);
900         struct page *page;
901
902         BUG_ON(rac->_batch_count > rac->_nr_pages);
903         rac->_nr_pages -= rac->_batch_count;
904         rac->_index += rac->_batch_count;
905         rac->_batch_count = 0;
906
907         xas_set(&xas, rac->_index);
908         rcu_read_lock();
909         xas_for_each(&xas, page, rac->_index + rac->_nr_pages - 1) {
910                 if (xas_retry(&xas, page))
911                         continue;
912                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
913                 VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
914                 array[i++] = page;
915                 rac->_batch_count += thp_nr_pages(page);
916
917                 /*
918                  * The page cache isn't using multi-index entries yet,
919                  * so the xas cursor needs to be manually moved to the
920                  * next index.  This can be removed once the page cache
921                  * is converted.
922                  */
923                 if (PageHead(page))
924                         xas_set(&xas, rac->_index + rac->_batch_count);
925
926                 if (i == array_sz)
927                         break;
928         }
929         rcu_read_unlock();
930
931         return i;
932 }
933
934 /**
935  * readahead_page_batch - Get a batch of pages to read.
936  * @rac: The current readahead request.
937  * @array: An array of pointers to struct page.
938  *
939  * Context: The pages are locked and have an elevated refcount.  The caller
940  * should decreases the refcount once the page has been submitted for I/O
941  * and unlock the page once all I/O to that page has completed.
942  * Return: The number of pages placed in the array.  0 indicates the request
943  * is complete.
944  */
945 #define readahead_page_batch(rac, array)                                \
946         __readahead_batch(rac, array, ARRAY_SIZE(array))
947
948 /**
949  * readahead_pos - The byte offset into the file of this readahead request.
950  * @rac: The readahead request.
951  */
952 static inline loff_t readahead_pos(struct readahead_control *rac)
953 {
954         return (loff_t)rac->_index * PAGE_SIZE;
955 }
956
957 /**
958  * readahead_length - The number of bytes in this readahead request.
959  * @rac: The readahead request.
960  */
961 static inline loff_t readahead_length(struct readahead_control *rac)
962 {
963         return (loff_t)rac->_nr_pages * PAGE_SIZE;
964 }
965
966 /**
967  * readahead_index - The index of the first page in this readahead request.
968  * @rac: The readahead request.
969  */
970 static inline pgoff_t readahead_index(struct readahead_control *rac)
971 {
972         return rac->_index;
973 }
974
975 /**
976  * readahead_count - The number of pages in this readahead request.
977  * @rac: The readahead request.
978  */
979 static inline unsigned int readahead_count(struct readahead_control *rac)
980 {
981         return rac->_nr_pages;
982 }
983
984 static inline unsigned long dir_pages(struct inode *inode)
985 {
986         return (unsigned long)(inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >>
987                                PAGE_SHIFT;
988 }
989
990 /**
991  * page_mkwrite_check_truncate - check if page was truncated
992  * @page: the page to check
993  * @inode: the inode to check the page against
994  *
995  * Returns the number of bytes in the page up to EOF,
996  * or -EFAULT if the page was truncated.
997  */
998 static inline int page_mkwrite_check_truncate(struct page *page,
999                                               struct inode *inode)
1000 {
1001         loff_t size = i_size_read(inode);
1002         pgoff_t index = size >> PAGE_SHIFT;
1003         int offset = offset_in_page(size);
1004
1005         if (page->mapping != inode->i_mapping)
1006                 return -EFAULT;
1007
1008         /* page is wholly inside EOF */
1009         if (page->index < index)
1010                 return PAGE_SIZE;
1011         /* page is wholly past EOF */
1012         if (page->index > index || !offset)
1013                 return -EFAULT;
1014         /* page is partially inside EOF */
1015         return offset;
1016 }
1017
1018 /**
1019  * i_blocks_per_page - How many blocks fit in this page.
1020  * @inode: The inode which contains the blocks.
1021  * @page: The page (head page if the page is a THP).
1022  *
1023  * If the block size is larger than the size of this page, return zero.
1024  *
1025  * Context: The caller should hold a refcount on the page to prevent it
1026  * from being split.
1027  * Return: The number of filesystem blocks covered by this page.
1028  */
1029 static inline
1030 unsigned int i_blocks_per_page(struct inode *inode, struct page *page)
1031 {
1032         return thp_size(page) >> inode->i_blkbits;
1033 }
1034 #endif /* _LINUX_PAGEMAP_H */