Merge tag 'perf-tools-for-v5.16-2021-11-07-without-bpftool-fix' of git://git.kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / filemap.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *      linux/mm/filemap.c
4  *
5  * Copyright (C) 1994-1999  Linus Torvalds
6  */
7
8 /*
9  * This file handles the generic file mmap semantics used by
10  * most "normal" filesystems (but you don't /have/ to use this:
11  * the NFS filesystem used to do this differently, for example)
12  */
13 #include <linux/export.h>
14 #include <linux/compiler.h>
15 #include <linux/dax.h>
16 #include <linux/fs.h>
17 #include <linux/sched/signal.h>
18 #include <linux/uaccess.h>
19 #include <linux/capability.h>
20 #include <linux/kernel_stat.h>
21 #include <linux/gfp.h>
22 #include <linux/mm.h>
23 #include <linux/swap.h>
24 #include <linux/mman.h>
25 #include <linux/pagemap.h>
26 #include <linux/file.h>
27 #include <linux/uio.h>
28 #include <linux/error-injection.h>
29 #include <linux/hash.h>
30 #include <linux/writeback.h>
31 #include <linux/backing-dev.h>
32 #include <linux/pagevec.h>
33 #include <linux/security.h>
34 #include <linux/cpuset.h>
35 #include <linux/hugetlb.h>
36 #include <linux/memcontrol.h>
37 #include <linux/cleancache.h>
38 #include <linux/shmem_fs.h>
39 #include <linux/rmap.h>
40 #include <linux/delayacct.h>
41 #include <linux/psi.h>
42 #include <linux/ramfs.h>
43 #include <linux/page_idle.h>
44 #include <asm/pgalloc.h>
45 #include <asm/tlbflush.h>
46 #include "internal.h"
47
48 #define CREATE_TRACE_POINTS
49 #include <trace/events/filemap.h>
50
51 /*
52  * FIXME: remove all knowledge of the buffer layer from the core VM
53  */
54 #include <linux/buffer_head.h> /* for try_to_free_buffers */
55
56 #include <asm/mman.h>
57
58 /*
59  * Shared mappings implemented 30.11.1994. It's not fully working yet,
60  * though.
61  *
62  * Shared mappings now work. 15.8.1995  Bruno.
63  *
64  * finished 'unifying' the page and buffer cache and SMP-threaded the
65  * page-cache, 21.05.1999, Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
66  *
67  * SMP-threaded pagemap-LRU 1999, Andrea Arcangeli <andrea@suse.de>
68  */
69
70 /*
71  * Lock ordering:
72  *
73  *  ->i_mmap_rwsem              (truncate_pagecache)
74  *    ->private_lock            (__free_pte->__set_page_dirty_buffers)
75  *      ->swap_lock             (exclusive_swap_page, others)
76  *        ->i_pages lock
77  *
78  *  ->i_rwsem
79  *    ->invalidate_lock         (acquired by fs in truncate path)
80  *      ->i_mmap_rwsem          (truncate->unmap_mapping_range)
81  *
82  *  ->mmap_lock
83  *    ->i_mmap_rwsem
84  *      ->page_table_lock or pte_lock   (various, mainly in memory.c)
85  *        ->i_pages lock        (arch-dependent flush_dcache_mmap_lock)
86  *
87  *  ->mmap_lock
88  *    ->invalidate_lock         (filemap_fault)
89  *      ->lock_page             (filemap_fault, access_process_vm)
90  *
91  *  ->i_rwsem                   (generic_perform_write)
92  *    ->mmap_lock               (fault_in_readable->do_page_fault)
93  *
94  *  bdi->wb.list_lock
95  *    sb_lock                   (fs/fs-writeback.c)
96  *    ->i_pages lock            (__sync_single_inode)
97  *
98  *  ->i_mmap_rwsem
99  *    ->anon_vma.lock           (vma_adjust)
100  *
101  *  ->anon_vma.lock
102  *    ->page_table_lock or pte_lock     (anon_vma_prepare and various)
103  *
104  *  ->page_table_lock or pte_lock
105  *    ->swap_lock               (try_to_unmap_one)
106  *    ->private_lock            (try_to_unmap_one)
107  *    ->i_pages lock            (try_to_unmap_one)
108  *    ->lruvec->lru_lock        (follow_page->mark_page_accessed)
109  *    ->lruvec->lru_lock        (check_pte_range->isolate_lru_page)
110  *    ->private_lock            (page_remove_rmap->set_page_dirty)
111  *    ->i_pages lock            (page_remove_rmap->set_page_dirty)
112  *    bdi.wb->list_lock         (page_remove_rmap->set_page_dirty)
113  *    ->inode->i_lock           (page_remove_rmap->set_page_dirty)
114  *    ->memcg->move_lock        (page_remove_rmap->lock_page_memcg)
115  *    bdi.wb->list_lock         (zap_pte_range->set_page_dirty)
116  *    ->inode->i_lock           (zap_pte_range->set_page_dirty)
117  *    ->private_lock            (zap_pte_range->__set_page_dirty_buffers)
118  *
119  * ->i_mmap_rwsem
120  *   ->tasklist_lock            (memory_failure, collect_procs_ao)
121  */
122
123 static void page_cache_delete(struct address_space *mapping,
124                                    struct page *page, void *shadow)
125 {
126         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, page->index);
127         unsigned int nr = 1;
128
129         mapping_set_update(&xas, mapping);
130
131         /* hugetlb pages are represented by a single entry in the xarray */
132         if (!PageHuge(page)) {
133                 xas_set_order(&xas, page->index, compound_order(page));
134                 nr = compound_nr(page);
135         }
136
137         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
138         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
139         VM_BUG_ON_PAGE(nr != 1 && shadow, page);
140
141         xas_store(&xas, shadow);
142         xas_init_marks(&xas);
143
144         page->mapping = NULL;
145         /* Leave page->index set: truncation lookup relies upon it */
146         mapping->nrpages -= nr;
147 }
148
149 static void unaccount_page_cache_page(struct address_space *mapping,
150                                       struct page *page)
151 {
152         int nr;
153
154         /*
155          * if we're uptodate, flush out into the cleancache, otherwise
156          * invalidate any existing cleancache entries.  We can't leave
157          * stale data around in the cleancache once our page is gone
158          */
159         if (PageUptodate(page) && PageMappedToDisk(page))
160                 cleancache_put_page(page);
161         else
162                 cleancache_invalidate_page(mapping, page);
163
164         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
165         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
166         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM) && unlikely(page_mapped(page))) {
167                 int mapcount;
168
169                 pr_alert("BUG: Bad page cache in process %s  pfn:%05lx\n",
170                          current->comm, page_to_pfn(page));
171                 dump_page(page, "still mapped when deleted");
172                 dump_stack();
173                 add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
174
175                 mapcount = page_mapcount(page);
176                 if (mapping_exiting(mapping) &&
177                     page_count(page) >= mapcount + 2) {
178                         /*
179                          * All vmas have already been torn down, so it's
180                          * a good bet that actually the page is unmapped,
181                          * and we'd prefer not to leak it: if we're wrong,
182                          * some other bad page check should catch it later.
183                          */
184                         page_mapcount_reset(page);
185                         page_ref_sub(page, mapcount);
186                 }
187         }
188
189         /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting. */
190         if (PageHuge(page))
191                 return;
192
193         nr = thp_nr_pages(page);
194
195         __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_PAGES, -nr);
196         if (PageSwapBacked(page)) {
197                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_SHMEM, -nr);
198                 if (PageTransHuge(page))
199                         __mod_lruvec_page_state(page, NR_SHMEM_THPS, -nr);
200         } else if (PageTransHuge(page)) {
201                 __mod_lruvec_page_state(page, NR_FILE_THPS, -nr);
202                 filemap_nr_thps_dec(mapping);
203         }
204
205         /*
206          * At this point page must be either written or cleaned by
207          * truncate.  Dirty page here signals a bug and loss of
208          * unwritten data.
209          *
210          * This fixes dirty accounting after removing the page entirely
211          * but leaves PageDirty set: it has no effect for truncated
212          * page and anyway will be cleared before returning page into
213          * buddy allocator.
214          */
215         if (WARN_ON_ONCE(PageDirty(page)))
216                 account_page_cleaned(page, mapping, inode_to_wb(mapping->host));
217 }
218
219 /*
220  * Delete a page from the page cache and free it. Caller has to make
221  * sure the page is locked and that nobody else uses it - or that usage
222  * is safe.  The caller must hold the i_pages lock.
223  */
224 void __delete_from_page_cache(struct page *page, void *shadow)
225 {
226         struct address_space *mapping = page->mapping;
227
228         trace_mm_filemap_delete_from_page_cache(page);
229
230         unaccount_page_cache_page(mapping, page);
231         page_cache_delete(mapping, page, shadow);
232 }
233
234 static void page_cache_free_page(struct address_space *mapping,
235                                 struct page *page)
236 {
237         void (*freepage)(struct page *);
238
239         freepage = mapping->a_ops->freepage;
240         if (freepage)
241                 freepage(page);
242
243         if (PageTransHuge(page) && !PageHuge(page)) {
244                 page_ref_sub(page, thp_nr_pages(page));
245                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) <= 0, page);
246         } else {
247                 put_page(page);
248         }
249 }
250
251 /**
252  * delete_from_page_cache - delete page from page cache
253  * @page: the page which the kernel is trying to remove from page cache
254  *
255  * This must be called only on pages that have been verified to be in the page
256  * cache and locked.  It will never put the page into the free list, the caller
257  * has a reference on the page.
258  */
259 void delete_from_page_cache(struct page *page)
260 {
261         struct address_space *mapping = page_mapping(page);
262
263         BUG_ON(!PageLocked(page));
264         xa_lock_irq(&mapping->i_pages);
265         __delete_from_page_cache(page, NULL);
266         xa_unlock_irq(&mapping->i_pages);
267
268         page_cache_free_page(mapping, page);
269 }
270 EXPORT_SYMBOL(delete_from_page_cache);
271
272 /*
273  * page_cache_delete_batch - delete several pages from page cache
274  * @mapping: the mapping to which pages belong
275  * @pvec: pagevec with pages to delete
276  *
277  * The function walks over mapping->i_pages and removes pages passed in @pvec
278  * from the mapping. The function expects @pvec to be sorted by page index
279  * and is optimised for it to be dense.
280  * It tolerates holes in @pvec (mapping entries at those indices are not
281  * modified). The function expects only THP head pages to be present in the
282  * @pvec.
283  *
284  * The function expects the i_pages lock to be held.
285  */
286 static void page_cache_delete_batch(struct address_space *mapping,
287                              struct pagevec *pvec)
288 {
289         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, pvec->pages[0]->index);
290         int total_pages = 0;
291         int i = 0;
292         struct page *page;
293
294         mapping_set_update(&xas, mapping);
295         xas_for_each(&xas, page, ULONG_MAX) {
296                 if (i >= pagevec_count(pvec))
297                         break;
298
299                 /* A swap/dax/shadow entry got inserted? Skip it. */
300                 if (xa_is_value(page))
301                         continue;
302                 /*
303                  * A page got inserted in our range? Skip it. We have our
304                  * pages locked so they are protected from being removed.
305                  * If we see a page whose index is higher than ours, it
306                  * means our page has been removed, which shouldn't be
307                  * possible because we're holding the PageLock.
308                  */
309                 if (page != pvec->pages[i]) {
310                         VM_BUG_ON_PAGE(page->index > pvec->pages[i]->index,
311                                         page);
312                         continue;
313                 }
314
315                 WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
316
317                 if (page->index == xas.xa_index)
318                         page->mapping = NULL;
319                 /* Leave page->index set: truncation lookup relies on it */
320
321                 /*
322                  * Move to the next page in the vector if this is a regular
323                  * page or the index is of the last sub-page of this compound
324                  * page.
325                  */
326                 if (page->index + compound_nr(page) - 1 == xas.xa_index)
327                         i++;
328                 xas_store(&xas, NULL);
329                 total_pages++;
330         }
331         mapping->nrpages -= total_pages;
332 }
333
334 void delete_from_page_cache_batch(struct address_space *mapping,
335                                   struct pagevec *pvec)
336 {
337         int i;
338
339         if (!pagevec_count(pvec))
340                 return;
341
342         xa_lock_irq(&mapping->i_pages);
343         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
344                 trace_mm_filemap_delete_from_page_cache(pvec->pages[i]);
345
346                 unaccount_page_cache_page(mapping, pvec->pages[i]);
347         }
348         page_cache_delete_batch(mapping, pvec);
349         xa_unlock_irq(&mapping->i_pages);
350
351         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++)
352                 page_cache_free_page(mapping, pvec->pages[i]);
353 }
354
355 int filemap_check_errors(struct address_space *mapping)
356 {
357         int ret = 0;
358         /* Check for outstanding write errors */
359         if (test_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags) &&
360             test_and_clear_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags))
361                 ret = -ENOSPC;
362         if (test_bit(AS_EIO, &mapping->flags) &&
363             test_and_clear_bit(AS_EIO, &mapping->flags))
364                 ret = -EIO;
365         return ret;
366 }
367 EXPORT_SYMBOL(filemap_check_errors);
368
369 static int filemap_check_and_keep_errors(struct address_space *mapping)
370 {
371         /* Check for outstanding write errors */
372         if (test_bit(AS_EIO, &mapping->flags))
373                 return -EIO;
374         if (test_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags))
375                 return -ENOSPC;
376         return 0;
377 }
378
379 /**
380  * filemap_fdatawrite_wbc - start writeback on mapping dirty pages in range
381  * @mapping:    address space structure to write
382  * @wbc:        the writeback_control controlling the writeout
383  *
384  * Call writepages on the mapping using the provided wbc to control the
385  * writeout.
386  *
387  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
388  */
389 int filemap_fdatawrite_wbc(struct address_space *mapping,
390                            struct writeback_control *wbc)
391 {
392         int ret;
393
394         if (!mapping_can_writeback(mapping) ||
395             !mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
396                 return 0;
397
398         wbc_attach_fdatawrite_inode(wbc, mapping->host);
399         ret = do_writepages(mapping, wbc);
400         wbc_detach_inode(wbc);
401         return ret;
402 }
403 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawrite_wbc);
404
405 /**
406  * __filemap_fdatawrite_range - start writeback on mapping dirty pages in range
407  * @mapping:    address space structure to write
408  * @start:      offset in bytes where the range starts
409  * @end:        offset in bytes where the range ends (inclusive)
410  * @sync_mode:  enable synchronous operation
411  *
412  * Start writeback against all of a mapping's dirty pages that lie
413  * within the byte offsets <start, end> inclusive.
414  *
415  * If sync_mode is WB_SYNC_ALL then this is a "data integrity" operation, as
416  * opposed to a regular memory cleansing writeback.  The difference between
417  * these two operations is that if a dirty page/buffer is encountered, it must
418  * be waited upon, and not just skipped over.
419  *
420  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
421  */
422 int __filemap_fdatawrite_range(struct address_space *mapping, loff_t start,
423                                 loff_t end, int sync_mode)
424 {
425         struct writeback_control wbc = {
426                 .sync_mode = sync_mode,
427                 .nr_to_write = LONG_MAX,
428                 .range_start = start,
429                 .range_end = end,
430         };
431
432         return filemap_fdatawrite_wbc(mapping, &wbc);
433 }
434
435 static inline int __filemap_fdatawrite(struct address_space *mapping,
436         int sync_mode)
437 {
438         return __filemap_fdatawrite_range(mapping, 0, LLONG_MAX, sync_mode);
439 }
440
441 int filemap_fdatawrite(struct address_space *mapping)
442 {
443         return __filemap_fdatawrite(mapping, WB_SYNC_ALL);
444 }
445 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawrite);
446
447 int filemap_fdatawrite_range(struct address_space *mapping, loff_t start,
448                                 loff_t end)
449 {
450         return __filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end, WB_SYNC_ALL);
451 }
452 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawrite_range);
453
454 /**
455  * filemap_flush - mostly a non-blocking flush
456  * @mapping:    target address_space
457  *
458  * This is a mostly non-blocking flush.  Not suitable for data-integrity
459  * purposes - I/O may not be started against all dirty pages.
460  *
461  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
462  */
463 int filemap_flush(struct address_space *mapping)
464 {
465         return __filemap_fdatawrite(mapping, WB_SYNC_NONE);
466 }
467 EXPORT_SYMBOL(filemap_flush);
468
469 /**
470  * filemap_range_has_page - check if a page exists in range.
471  * @mapping:           address space within which to check
472  * @start_byte:        offset in bytes where the range starts
473  * @end_byte:          offset in bytes where the range ends (inclusive)
474  *
475  * Find at least one page in the range supplied, usually used to check if
476  * direct writing in this range will trigger a writeback.
477  *
478  * Return: %true if at least one page exists in the specified range,
479  * %false otherwise.
480  */
481 bool filemap_range_has_page(struct address_space *mapping,
482                            loff_t start_byte, loff_t end_byte)
483 {
484         struct page *page;
485         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start_byte >> PAGE_SHIFT);
486         pgoff_t max = end_byte >> PAGE_SHIFT;
487
488         if (end_byte < start_byte)
489                 return false;
490
491         rcu_read_lock();
492         for (;;) {
493                 page = xas_find(&xas, max);
494                 if (xas_retry(&xas, page))
495                         continue;
496                 /* Shadow entries don't count */
497                 if (xa_is_value(page))
498                         continue;
499                 /*
500                  * We don't need to try to pin this page; we're about to
501                  * release the RCU lock anyway.  It is enough to know that
502                  * there was a page here recently.
503                  */
504                 break;
505         }
506         rcu_read_unlock();
507
508         return page != NULL;
509 }
510 EXPORT_SYMBOL(filemap_range_has_page);
511
512 static void __filemap_fdatawait_range(struct address_space *mapping,
513                                      loff_t start_byte, loff_t end_byte)
514 {
515         pgoff_t index = start_byte >> PAGE_SHIFT;
516         pgoff_t end = end_byte >> PAGE_SHIFT;
517         struct pagevec pvec;
518         int nr_pages;
519
520         if (end_byte < start_byte)
521                 return;
522
523         pagevec_init(&pvec);
524         while (index <= end) {
525                 unsigned i;
526
527                 nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index,
528                                 end, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK);
529                 if (!nr_pages)
530                         break;
531
532                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
533                         struct page *page = pvec.pages[i];
534
535                         wait_on_page_writeback(page);
536                         ClearPageError(page);
537                 }
538                 pagevec_release(&pvec);
539                 cond_resched();
540         }
541 }
542
543 /**
544  * filemap_fdatawait_range - wait for writeback to complete
545  * @mapping:            address space structure to wait for
546  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
547  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
548  *
549  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space
550  * in the given range and wait for all of them.  Check error status of
551  * the address space and return it.
552  *
553  * Since the error status of the address space is cleared by this function,
554  * callers are responsible for checking the return value and handling and/or
555  * reporting the error.
556  *
557  * Return: error status of the address space.
558  */
559 int filemap_fdatawait_range(struct address_space *mapping, loff_t start_byte,
560                             loff_t end_byte)
561 {
562         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
563         return filemap_check_errors(mapping);
564 }
565 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_range);
566
567 /**
568  * filemap_fdatawait_range_keep_errors - wait for writeback to complete
569  * @mapping:            address space structure to wait for
570  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
571  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
572  *
573  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space in the
574  * given range and wait for all of them.  Unlike filemap_fdatawait_range(),
575  * this function does not clear error status of the address space.
576  *
577  * Use this function if callers don't handle errors themselves.  Expected
578  * call sites are system-wide / filesystem-wide data flushers: e.g. sync(2),
579  * fsfreeze(8)
580  */
581 int filemap_fdatawait_range_keep_errors(struct address_space *mapping,
582                 loff_t start_byte, loff_t end_byte)
583 {
584         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
585         return filemap_check_and_keep_errors(mapping);
586 }
587 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_range_keep_errors);
588
589 /**
590  * file_fdatawait_range - wait for writeback to complete
591  * @file:               file pointing to address space structure to wait for
592  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
593  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
594  *
595  * Walk the list of under-writeback pages of the address space that file
596  * refers to, in the given range and wait for all of them.  Check error
597  * status of the address space vs. the file->f_wb_err cursor and return it.
598  *
599  * Since the error status of the file is advanced by this function,
600  * callers are responsible for checking the return value and handling and/or
601  * reporting the error.
602  *
603  * Return: error status of the address space vs. the file->f_wb_err cursor.
604  */
605 int file_fdatawait_range(struct file *file, loff_t start_byte, loff_t end_byte)
606 {
607         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
608
609         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
610         return file_check_and_advance_wb_err(file);
611 }
612 EXPORT_SYMBOL(file_fdatawait_range);
613
614 /**
615  * filemap_fdatawait_keep_errors - wait for writeback without clearing errors
616  * @mapping: address space structure to wait for
617  *
618  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space
619  * and wait for all of them.  Unlike filemap_fdatawait(), this function
620  * does not clear error status of the address space.
621  *
622  * Use this function if callers don't handle errors themselves.  Expected
623  * call sites are system-wide / filesystem-wide data flushers: e.g. sync(2),
624  * fsfreeze(8)
625  *
626  * Return: error status of the address space.
627  */
628 int filemap_fdatawait_keep_errors(struct address_space *mapping)
629 {
630         __filemap_fdatawait_range(mapping, 0, LLONG_MAX);
631         return filemap_check_and_keep_errors(mapping);
632 }
633 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_keep_errors);
634
635 /* Returns true if writeback might be needed or already in progress. */
636 static bool mapping_needs_writeback(struct address_space *mapping)
637 {
638         return mapping->nrpages;
639 }
640
641 static bool filemap_range_has_writeback(struct address_space *mapping,
642                                         loff_t start_byte, loff_t end_byte)
643 {
644         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start_byte >> PAGE_SHIFT);
645         pgoff_t max = end_byte >> PAGE_SHIFT;
646         struct page *page;
647
648         if (end_byte < start_byte)
649                 return false;
650
651         rcu_read_lock();
652         xas_for_each(&xas, page, max) {
653                 if (xas_retry(&xas, page))
654                         continue;
655                 if (xa_is_value(page))
656                         continue;
657                 if (PageDirty(page) || PageLocked(page) || PageWriteback(page))
658                         break;
659         }
660         rcu_read_unlock();
661         return page != NULL;
662
663 }
664
665 /**
666  * filemap_range_needs_writeback - check if range potentially needs writeback
667  * @mapping:           address space within which to check
668  * @start_byte:        offset in bytes where the range starts
669  * @end_byte:          offset in bytes where the range ends (inclusive)
670  *
671  * Find at least one page in the range supplied, usually used to check if
672  * direct writing in this range will trigger a writeback. Used by O_DIRECT
673  * read/write with IOCB_NOWAIT, to see if the caller needs to do
674  * filemap_write_and_wait_range() before proceeding.
675  *
676  * Return: %true if the caller should do filemap_write_and_wait_range() before
677  * doing O_DIRECT to a page in this range, %false otherwise.
678  */
679 bool filemap_range_needs_writeback(struct address_space *mapping,
680                                    loff_t start_byte, loff_t end_byte)
681 {
682         if (!mapping_needs_writeback(mapping))
683                 return false;
684         if (!mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) &&
685             !mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK))
686                 return false;
687         return filemap_range_has_writeback(mapping, start_byte, end_byte);
688 }
689 EXPORT_SYMBOL_GPL(filemap_range_needs_writeback);
690
691 /**
692  * filemap_write_and_wait_range - write out & wait on a file range
693  * @mapping:    the address_space for the pages
694  * @lstart:     offset in bytes where the range starts
695  * @lend:       offset in bytes where the range ends (inclusive)
696  *
697  * Write out and wait upon file offsets lstart->lend, inclusive.
698  *
699  * Note that @lend is inclusive (describes the last byte to be written) so
700  * that this function can be used to write to the very end-of-file (end = -1).
701  *
702  * Return: error status of the address space.
703  */
704 int filemap_write_and_wait_range(struct address_space *mapping,
705                                  loff_t lstart, loff_t lend)
706 {
707         int err = 0;
708
709         if (mapping_needs_writeback(mapping)) {
710                 err = __filemap_fdatawrite_range(mapping, lstart, lend,
711                                                  WB_SYNC_ALL);
712                 /*
713                  * Even if the above returned error, the pages may be
714                  * written partially (e.g. -ENOSPC), so we wait for it.
715                  * But the -EIO is special case, it may indicate the worst
716                  * thing (e.g. bug) happened, so we avoid waiting for it.
717                  */
718                 if (err != -EIO) {
719                         int err2 = filemap_fdatawait_range(mapping,
720                                                 lstart, lend);
721                         if (!err)
722                                 err = err2;
723                 } else {
724                         /* Clear any previously stored errors */
725                         filemap_check_errors(mapping);
726                 }
727         } else {
728                 err = filemap_check_errors(mapping);
729         }
730         return err;
731 }
732 EXPORT_SYMBOL(filemap_write_and_wait_range);
733
734 void __filemap_set_wb_err(struct address_space *mapping, int err)
735 {
736         errseq_t eseq = errseq_set(&mapping->wb_err, err);
737
738         trace_filemap_set_wb_err(mapping, eseq);
739 }
740 EXPORT_SYMBOL(__filemap_set_wb_err);
741
742 /**
743  * file_check_and_advance_wb_err - report wb error (if any) that was previously
744  *                                 and advance wb_err to current one
745  * @file: struct file on which the error is being reported
746  *
747  * When userland calls fsync (or something like nfsd does the equivalent), we
748  * want to report any writeback errors that occurred since the last fsync (or
749  * since the file was opened if there haven't been any).
750  *
751  * Grab the wb_err from the mapping. If it matches what we have in the file,
752  * then just quickly return 0. The file is all caught up.
753  *
754  * If it doesn't match, then take the mapping value, set the "seen" flag in
755  * it and try to swap it into place. If it works, or another task beat us
756  * to it with the new value, then update the f_wb_err and return the error
757  * portion. The error at this point must be reported via proper channels
758  * (a'la fsync, or NFS COMMIT operation, etc.).
759  *
760  * While we handle mapping->wb_err with atomic operations, the f_wb_err
761  * value is protected by the f_lock since we must ensure that it reflects
762  * the latest value swapped in for this file descriptor.
763  *
764  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
765  */
766 int file_check_and_advance_wb_err(struct file *file)
767 {
768         int err = 0;
769         errseq_t old = READ_ONCE(file->f_wb_err);
770         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
771
772         /* Locklessly handle the common case where nothing has changed */
773         if (errseq_check(&mapping->wb_err, old)) {
774                 /* Something changed, must use slow path */
775                 spin_lock(&file->f_lock);
776                 old = file->f_wb_err;
777                 err = errseq_check_and_advance(&mapping->wb_err,
778                                                 &file->f_wb_err);
779                 trace_file_check_and_advance_wb_err(file, old);
780                 spin_unlock(&file->f_lock);
781         }
782
783         /*
784          * We're mostly using this function as a drop in replacement for
785          * filemap_check_errors. Clear AS_EIO/AS_ENOSPC to emulate the effect
786          * that the legacy code would have had on these flags.
787          */
788         clear_bit(AS_EIO, &mapping->flags);
789         clear_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags);
790         return err;
791 }
792 EXPORT_SYMBOL(file_check_and_advance_wb_err);
793
794 /**
795  * file_write_and_wait_range - write out & wait on a file range
796  * @file:       file pointing to address_space with pages
797  * @lstart:     offset in bytes where the range starts
798  * @lend:       offset in bytes where the range ends (inclusive)
799  *
800  * Write out and wait upon file offsets lstart->lend, inclusive.
801  *
802  * Note that @lend is inclusive (describes the last byte to be written) so
803  * that this function can be used to write to the very end-of-file (end = -1).
804  *
805  * After writing out and waiting on the data, we check and advance the
806  * f_wb_err cursor to the latest value, and return any errors detected there.
807  *
808  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
809  */
810 int file_write_and_wait_range(struct file *file, loff_t lstart, loff_t lend)
811 {
812         int err = 0, err2;
813         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
814
815         if (mapping_needs_writeback(mapping)) {
816                 err = __filemap_fdatawrite_range(mapping, lstart, lend,
817                                                  WB_SYNC_ALL);
818                 /* See comment of filemap_write_and_wait() */
819                 if (err != -EIO)
820                         __filemap_fdatawait_range(mapping, lstart, lend);
821         }
822         err2 = file_check_and_advance_wb_err(file);
823         if (!err)
824                 err = err2;
825         return err;
826 }
827 EXPORT_SYMBOL(file_write_and_wait_range);
828
829 /**
830  * replace_page_cache_page - replace a pagecache page with a new one
831  * @old:        page to be replaced
832  * @new:        page to replace with
833  *
834  * This function replaces a page in the pagecache with a new one.  On
835  * success it acquires the pagecache reference for the new page and
836  * drops it for the old page.  Both the old and new pages must be
837  * locked.  This function does not add the new page to the LRU, the
838  * caller must do that.
839  *
840  * The remove + add is atomic.  This function cannot fail.
841  */
842 void replace_page_cache_page(struct page *old, struct page *new)
843 {
844         struct folio *fold = page_folio(old);
845         struct folio *fnew = page_folio(new);
846         struct address_space *mapping = old->mapping;
847         void (*freepage)(struct page *) = mapping->a_ops->freepage;
848         pgoff_t offset = old->index;
849         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, offset);
850
851         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(old), old);
852         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(new), new);
853         VM_BUG_ON_PAGE(new->mapping, new);
854
855         get_page(new);
856         new->mapping = mapping;
857         new->index = offset;
858
859         mem_cgroup_migrate(fold, fnew);
860
861         xas_lock_irq(&xas);
862         xas_store(&xas, new);
863
864         old->mapping = NULL;
865         /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting. */
866         if (!PageHuge(old))
867                 __dec_lruvec_page_state(old, NR_FILE_PAGES);
868         if (!PageHuge(new))
869                 __inc_lruvec_page_state(new, NR_FILE_PAGES);
870         if (PageSwapBacked(old))
871                 __dec_lruvec_page_state(old, NR_SHMEM);
872         if (PageSwapBacked(new))
873                 __inc_lruvec_page_state(new, NR_SHMEM);
874         xas_unlock_irq(&xas);
875         if (freepage)
876                 freepage(old);
877         put_page(old);
878 }
879 EXPORT_SYMBOL_GPL(replace_page_cache_page);
880
881 noinline int __filemap_add_folio(struct address_space *mapping,
882                 struct folio *folio, pgoff_t index, gfp_t gfp, void **shadowp)
883 {
884         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
885         int huge = folio_test_hugetlb(folio);
886         int error;
887         bool charged = false;
888
889         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
890         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_swapbacked(folio), folio);
891         mapping_set_update(&xas, mapping);
892
893         folio_get(folio);
894         folio->mapping = mapping;
895         folio->index = index;
896
897         if (!huge) {
898                 error = mem_cgroup_charge(folio, NULL, gfp);
899                 VM_BUG_ON_FOLIO(index & (folio_nr_pages(folio) - 1), folio);
900                 if (error)
901                         goto error;
902                 charged = true;
903         }
904
905         gfp &= GFP_RECLAIM_MASK;
906
907         do {
908                 unsigned int order = xa_get_order(xas.xa, xas.xa_index);
909                 void *entry, *old = NULL;
910
911                 if (order > folio_order(folio))
912                         xas_split_alloc(&xas, xa_load(xas.xa, xas.xa_index),
913                                         order, gfp);
914                 xas_lock_irq(&xas);
915                 xas_for_each_conflict(&xas, entry) {
916                         old = entry;
917                         if (!xa_is_value(entry)) {
918                                 xas_set_err(&xas, -EEXIST);
919                                 goto unlock;
920                         }
921                 }
922
923                 if (old) {
924                         if (shadowp)
925                                 *shadowp = old;
926                         /* entry may have been split before we acquired lock */
927                         order = xa_get_order(xas.xa, xas.xa_index);
928                         if (order > folio_order(folio)) {
929                                 xas_split(&xas, old, order);
930                                 xas_reset(&xas);
931                         }
932                 }
933
934                 xas_store(&xas, folio);
935                 if (xas_error(&xas))
936                         goto unlock;
937
938                 mapping->nrpages++;
939
940                 /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting */
941                 if (!huge)
942                         __lruvec_stat_add_folio(folio, NR_FILE_PAGES);
943 unlock:
944                 xas_unlock_irq(&xas);
945         } while (xas_nomem(&xas, gfp));
946
947         if (xas_error(&xas)) {
948                 error = xas_error(&xas);
949                 if (charged)
950                         mem_cgroup_uncharge(folio);
951                 goto error;
952         }
953
954         trace_mm_filemap_add_to_page_cache(&folio->page);
955         return 0;
956 error:
957         folio->mapping = NULL;
958         /* Leave page->index set: truncation relies upon it */
959         folio_put(folio);
960         return error;
961 }
962 ALLOW_ERROR_INJECTION(__filemap_add_folio, ERRNO);
963
964 /**
965  * add_to_page_cache_locked - add a locked page to the pagecache
966  * @page:       page to add
967  * @mapping:    the page's address_space
968  * @offset:     page index
969  * @gfp_mask:   page allocation mode
970  *
971  * This function is used to add a page to the pagecache. It must be locked.
972  * This function does not add the page to the LRU.  The caller must do that.
973  *
974  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
975  */
976 int add_to_page_cache_locked(struct page *page, struct address_space *mapping,
977                 pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)
978 {
979         return __filemap_add_folio(mapping, page_folio(page), offset,
980                                           gfp_mask, NULL);
981 }
982 EXPORT_SYMBOL(add_to_page_cache_locked);
983
984 int filemap_add_folio(struct address_space *mapping, struct folio *folio,
985                                 pgoff_t index, gfp_t gfp)
986 {
987         void *shadow = NULL;
988         int ret;
989
990         __folio_set_locked(folio);
991         ret = __filemap_add_folio(mapping, folio, index, gfp, &shadow);
992         if (unlikely(ret))
993                 __folio_clear_locked(folio);
994         else {
995                 /*
996                  * The folio might have been evicted from cache only
997                  * recently, in which case it should be activated like
998                  * any other repeatedly accessed folio.
999                  * The exception is folios getting rewritten; evicting other
1000                  * data from the working set, only to cache data that will
1001                  * get overwritten with something else, is a waste of memory.
1002                  */
1003                 WARN_ON_ONCE(folio_test_active(folio));
1004                 if (!(gfp & __GFP_WRITE) && shadow)
1005                         workingset_refault(folio, shadow);
1006                 folio_add_lru(folio);
1007         }
1008         return ret;
1009 }
1010 EXPORT_SYMBOL_GPL(filemap_add_folio);
1011
1012 #ifdef CONFIG_NUMA
1013 struct folio *filemap_alloc_folio(gfp_t gfp, unsigned int order)
1014 {
1015         int n;
1016         struct folio *folio;
1017
1018         if (cpuset_do_page_mem_spread()) {
1019                 unsigned int cpuset_mems_cookie;
1020                 do {
1021                         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1022                         n = cpuset_mem_spread_node();
1023                         folio = __folio_alloc_node(gfp, order, n);
1024                 } while (!folio && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
1025
1026                 return folio;
1027         }
1028         return folio_alloc(gfp, order);
1029 }
1030 EXPORT_SYMBOL(filemap_alloc_folio);
1031 #endif
1032
1033 /*
1034  * filemap_invalidate_lock_two - lock invalidate_lock for two mappings
1035  *
1036  * Lock exclusively invalidate_lock of any passed mapping that is not NULL.
1037  *
1038  * @mapping1: the first mapping to lock
1039  * @mapping2: the second mapping to lock
1040  */
1041 void filemap_invalidate_lock_two(struct address_space *mapping1,
1042                                  struct address_space *mapping2)
1043 {
1044         if (mapping1 > mapping2)
1045                 swap(mapping1, mapping2);
1046         if (mapping1)
1047                 down_write(&mapping1->invalidate_lock);
1048         if (mapping2 && mapping1 != mapping2)
1049                 down_write_nested(&mapping2->invalidate_lock, 1);
1050 }
1051 EXPORT_SYMBOL(filemap_invalidate_lock_two);
1052
1053 /*
1054  * filemap_invalidate_unlock_two - unlock invalidate_lock for two mappings
1055  *
1056  * Unlock exclusive invalidate_lock of any passed mapping that is not NULL.
1057  *
1058  * @mapping1: the first mapping to unlock
1059  * @mapping2: the second mapping to unlock
1060  */
1061 void filemap_invalidate_unlock_two(struct address_space *mapping1,
1062                                    struct address_space *mapping2)
1063 {
1064         if (mapping1)
1065                 up_write(&mapping1->invalidate_lock);
1066         if (mapping2 && mapping1 != mapping2)
1067                 up_write(&mapping2->invalidate_lock);
1068 }
1069 EXPORT_SYMBOL(filemap_invalidate_unlock_two);
1070
1071 /*
1072  * In order to wait for pages to become available there must be
1073  * waitqueues associated with pages. By using a hash table of
1074  * waitqueues where the bucket discipline is to maintain all
1075  * waiters on the same queue and wake all when any of the pages
1076  * become available, and for the woken contexts to check to be
1077  * sure the appropriate page became available, this saves space
1078  * at a cost of "thundering herd" phenomena during rare hash
1079  * collisions.
1080  */
1081 #define PAGE_WAIT_TABLE_BITS 8
1082 #define PAGE_WAIT_TABLE_SIZE (1 << PAGE_WAIT_TABLE_BITS)
1083 static wait_queue_head_t folio_wait_table[PAGE_WAIT_TABLE_SIZE] __cacheline_aligned;
1084
1085 static wait_queue_head_t *folio_waitqueue(struct folio *folio)
1086 {
1087         return &folio_wait_table[hash_ptr(folio, PAGE_WAIT_TABLE_BITS)];
1088 }
1089
1090 void __init pagecache_init(void)
1091 {
1092         int i;
1093
1094         for (i = 0; i < PAGE_WAIT_TABLE_SIZE; i++)
1095                 init_waitqueue_head(&folio_wait_table[i]);
1096
1097         page_writeback_init();
1098 }
1099
1100 /*
1101  * The page wait code treats the "wait->flags" somewhat unusually, because
1102  * we have multiple different kinds of waits, not just the usual "exclusive"
1103  * one.
1104  *
1105  * We have:
1106  *
1107  *  (a) no special bits set:
1108  *
1109  *      We're just waiting for the bit to be released, and when a waker
1110  *      calls the wakeup function, we set WQ_FLAG_WOKEN and wake it up,
1111  *      and remove it from the wait queue.
1112  *
1113  *      Simple and straightforward.
1114  *
1115  *  (b) WQ_FLAG_EXCLUSIVE:
1116  *
1117  *      The waiter is waiting to get the lock, and only one waiter should
1118  *      be woken up to avoid any thundering herd behavior. We'll set the
1119  *      WQ_FLAG_WOKEN bit, wake it up, and remove it from the wait queue.
1120  *
1121  *      This is the traditional exclusive wait.
1122  *
1123  *  (c) WQ_FLAG_EXCLUSIVE | WQ_FLAG_CUSTOM:
1124  *
1125  *      The waiter is waiting to get the bit, and additionally wants the
1126  *      lock to be transferred to it for fair lock behavior. If the lock
1127  *      cannot be taken, we stop walking the wait queue without waking
1128  *      the waiter.
1129  *
1130  *      This is the "fair lock handoff" case, and in addition to setting
1131  *      WQ_FLAG_WOKEN, we set WQ_FLAG_DONE to let the waiter easily see
1132  *      that it now has the lock.
1133  */
1134 static int wake_page_function(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *arg)
1135 {
1136         unsigned int flags;
1137         struct wait_page_key *key = arg;
1138         struct wait_page_queue *wait_page
1139                 = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
1140
1141         if (!wake_page_match(wait_page, key))
1142                 return 0;
1143
1144         /*
1145          * If it's a lock handoff wait, we get the bit for it, and
1146          * stop walking (and do not wake it up) if we can't.
1147          */
1148         flags = wait->flags;
1149         if (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) {
1150                 if (test_bit(key->bit_nr, &key->folio->flags))
1151                         return -1;
1152                 if (flags & WQ_FLAG_CUSTOM) {
1153                         if (test_and_set_bit(key->bit_nr, &key->folio->flags))
1154                                 return -1;
1155                         flags |= WQ_FLAG_DONE;
1156                 }
1157         }
1158
1159         /*
1160          * We are holding the wait-queue lock, but the waiter that
1161          * is waiting for this will be checking the flags without
1162          * any locking.
1163          *
1164          * So update the flags atomically, and wake up the waiter
1165          * afterwards to avoid any races. This store-release pairs
1166          * with the load-acquire in folio_wait_bit_common().
1167          */
1168         smp_store_release(&wait->flags, flags | WQ_FLAG_WOKEN);
1169         wake_up_state(wait->private, mode);
1170
1171         /*
1172          * Ok, we have successfully done what we're waiting for,
1173          * and we can unconditionally remove the wait entry.
1174          *
1175          * Note that this pairs with the "finish_wait()" in the
1176          * waiter, and has to be the absolute last thing we do.
1177          * After this list_del_init(&wait->entry) the wait entry
1178          * might be de-allocated and the process might even have
1179          * exited.
1180          */
1181         list_del_init_careful(&wait->entry);
1182         return (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) != 0;
1183 }
1184
1185 static void folio_wake_bit(struct folio *folio, int bit_nr)
1186 {
1187         wait_queue_head_t *q = folio_waitqueue(folio);
1188         struct wait_page_key key;
1189         unsigned long flags;
1190         wait_queue_entry_t bookmark;
1191
1192         key.folio = folio;
1193         key.bit_nr = bit_nr;
1194         key.page_match = 0;
1195
1196         bookmark.flags = 0;
1197         bookmark.private = NULL;
1198         bookmark.func = NULL;
1199         INIT_LIST_HEAD(&bookmark.entry);
1200
1201         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1202         __wake_up_locked_key_bookmark(q, TASK_NORMAL, &key, &bookmark);
1203
1204         while (bookmark.flags & WQ_FLAG_BOOKMARK) {
1205                 /*
1206                  * Take a breather from holding the lock,
1207                  * allow pages that finish wake up asynchronously
1208                  * to acquire the lock and remove themselves
1209                  * from wait queue
1210                  */
1211                 spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1212                 cpu_relax();
1213                 spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1214                 __wake_up_locked_key_bookmark(q, TASK_NORMAL, &key, &bookmark);
1215         }
1216
1217         /*
1218          * It is possible for other pages to have collided on the waitqueue
1219          * hash, so in that case check for a page match. That prevents a long-
1220          * term waiter
1221          *
1222          * It is still possible to miss a case here, when we woke page waiters
1223          * and removed them from the waitqueue, but there are still other
1224          * page waiters.
1225          */
1226         if (!waitqueue_active(q) || !key.page_match) {
1227                 folio_clear_waiters(folio);
1228                 /*
1229                  * It's possible to miss clearing Waiters here, when we woke
1230                  * our page waiters, but the hashed waitqueue has waiters for
1231                  * other pages on it.
1232                  *
1233                  * That's okay, it's a rare case. The next waker will clear it.
1234                  */
1235         }
1236         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1237 }
1238
1239 static void folio_wake(struct folio *folio, int bit)
1240 {
1241         if (!folio_test_waiters(folio))
1242                 return;
1243         folio_wake_bit(folio, bit);
1244 }
1245
1246 /*
1247  * A choice of three behaviors for folio_wait_bit_common():
1248  */
1249 enum behavior {
1250         EXCLUSIVE,      /* Hold ref to page and take the bit when woken, like
1251                          * __folio_lock() waiting on then setting PG_locked.
1252                          */
1253         SHARED,         /* Hold ref to page and check the bit when woken, like
1254                          * wait_on_page_writeback() waiting on PG_writeback.
1255                          */
1256         DROP,           /* Drop ref to page before wait, no check when woken,
1257                          * like put_and_wait_on_page_locked() on PG_locked.
1258                          */
1259 };
1260
1261 /*
1262  * Attempt to check (or get) the folio flag, and mark us done
1263  * if successful.
1264  */
1265 static inline bool folio_trylock_flag(struct folio *folio, int bit_nr,
1266                                         struct wait_queue_entry *wait)
1267 {
1268         if (wait->flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) {
1269                 if (test_and_set_bit(bit_nr, &folio->flags))
1270                         return false;
1271         } else if (test_bit(bit_nr, &folio->flags))
1272                 return false;
1273
1274         wait->flags |= WQ_FLAG_WOKEN | WQ_FLAG_DONE;
1275         return true;
1276 }
1277
1278 /* How many times do we accept lock stealing from under a waiter? */
1279 int sysctl_page_lock_unfairness = 5;
1280
1281 static inline int folio_wait_bit_common(struct folio *folio, int bit_nr,
1282                 int state, enum behavior behavior)
1283 {
1284         wait_queue_head_t *q = folio_waitqueue(folio);
1285         int unfairness = sysctl_page_lock_unfairness;
1286         struct wait_page_queue wait_page;
1287         wait_queue_entry_t *wait = &wait_page.wait;
1288         bool thrashing = false;
1289         bool delayacct = false;
1290         unsigned long pflags;
1291
1292         if (bit_nr == PG_locked &&
1293             !folio_test_uptodate(folio) && folio_test_workingset(folio)) {
1294                 if (!folio_test_swapbacked(folio)) {
1295                         delayacct_thrashing_start();
1296                         delayacct = true;
1297                 }
1298                 psi_memstall_enter(&pflags);
1299                 thrashing = true;
1300         }
1301
1302         init_wait(wait);
1303         wait->func = wake_page_function;
1304         wait_page.folio = folio;
1305         wait_page.bit_nr = bit_nr;
1306
1307 repeat:
1308         wait->flags = 0;
1309         if (behavior == EXCLUSIVE) {
1310                 wait->flags = WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
1311                 if (--unfairness < 0)
1312                         wait->flags |= WQ_FLAG_CUSTOM;
1313         }
1314
1315         /*
1316          * Do one last check whether we can get the
1317          * page bit synchronously.
1318          *
1319          * Do the folio_set_waiters() marking before that
1320          * to let any waker we _just_ missed know they
1321          * need to wake us up (otherwise they'll never
1322          * even go to the slow case that looks at the
1323          * page queue), and add ourselves to the wait
1324          * queue if we need to sleep.
1325          *
1326          * This part needs to be done under the queue
1327          * lock to avoid races.
1328          */
1329         spin_lock_irq(&q->lock);
1330         folio_set_waiters(folio);
1331         if (!folio_trylock_flag(folio, bit_nr, wait))
1332                 __add_wait_queue_entry_tail(q, wait);
1333         spin_unlock_irq(&q->lock);
1334
1335         /*
1336          * From now on, all the logic will be based on
1337          * the WQ_FLAG_WOKEN and WQ_FLAG_DONE flag, to
1338          * see whether the page bit testing has already
1339          * been done by the wake function.
1340          *
1341          * We can drop our reference to the folio.
1342          */
1343         if (behavior == DROP)
1344                 folio_put(folio);
1345
1346         /*
1347          * Note that until the "finish_wait()", or until
1348          * we see the WQ_FLAG_WOKEN flag, we need to
1349          * be very careful with the 'wait->flags', because
1350          * we may race with a waker that sets them.
1351          */
1352         for (;;) {
1353                 unsigned int flags;
1354
1355                 set_current_state(state);
1356
1357                 /* Loop until we've been woken or interrupted */
1358                 flags = smp_load_acquire(&wait->flags);
1359                 if (!(flags & WQ_FLAG_WOKEN)) {
1360                         if (signal_pending_state(state, current))
1361                                 break;
1362
1363                         io_schedule();
1364                         continue;
1365                 }
1366
1367                 /* If we were non-exclusive, we're done */
1368                 if (behavior != EXCLUSIVE)
1369                         break;
1370
1371                 /* If the waker got the lock for us, we're done */
1372                 if (flags & WQ_FLAG_DONE)
1373                         break;
1374
1375                 /*
1376                  * Otherwise, if we're getting the lock, we need to
1377                  * try to get it ourselves.
1378                  *
1379                  * And if that fails, we'll have to retry this all.
1380                  */
1381                 if (unlikely(test_and_set_bit(bit_nr, folio_flags(folio, 0))))
1382                         goto repeat;
1383
1384                 wait->flags |= WQ_FLAG_DONE;
1385                 break;
1386         }
1387
1388         /*
1389          * If a signal happened, this 'finish_wait()' may remove the last
1390          * waiter from the wait-queues, but the folio waiters bit will remain
1391          * set. That's ok. The next wakeup will take care of it, and trying
1392          * to do it here would be difficult and prone to races.
1393          */
1394         finish_wait(q, wait);
1395
1396         if (thrashing) {
1397                 if (delayacct)
1398                         delayacct_thrashing_end();
1399                 psi_memstall_leave(&pflags);
1400         }
1401
1402         /*
1403          * NOTE! The wait->flags weren't stable until we've done the
1404          * 'finish_wait()', and we could have exited the loop above due
1405          * to a signal, and had a wakeup event happen after the signal
1406          * test but before the 'finish_wait()'.
1407          *
1408          * So only after the finish_wait() can we reliably determine
1409          * if we got woken up or not, so we can now figure out the final
1410          * return value based on that state without races.
1411          *
1412          * Also note that WQ_FLAG_WOKEN is sufficient for a non-exclusive
1413          * waiter, but an exclusive one requires WQ_FLAG_DONE.
1414          */
1415         if (behavior == EXCLUSIVE)
1416                 return wait->flags & WQ_FLAG_DONE ? 0 : -EINTR;
1417
1418         return wait->flags & WQ_FLAG_WOKEN ? 0 : -EINTR;
1419 }
1420
1421 void folio_wait_bit(struct folio *folio, int bit_nr)
1422 {
1423         folio_wait_bit_common(folio, bit_nr, TASK_UNINTERRUPTIBLE, SHARED);
1424 }
1425 EXPORT_SYMBOL(folio_wait_bit);
1426
1427 int folio_wait_bit_killable(struct folio *folio, int bit_nr)
1428 {
1429         return folio_wait_bit_common(folio, bit_nr, TASK_KILLABLE, SHARED);
1430 }
1431 EXPORT_SYMBOL(folio_wait_bit_killable);
1432
1433 /**
1434  * put_and_wait_on_page_locked - Drop a reference and wait for it to be unlocked
1435  * @page: The page to wait for.
1436  * @state: The sleep state (TASK_KILLABLE, TASK_UNINTERRUPTIBLE, etc).
1437  *
1438  * The caller should hold a reference on @page.  They expect the page to
1439  * become unlocked relatively soon, but do not wish to hold up migration
1440  * (for example) by holding the reference while waiting for the page to
1441  * come unlocked.  After this function returns, the caller should not
1442  * dereference @page.
1443  *
1444  * Return: 0 if the page was unlocked or -EINTR if interrupted by a signal.
1445  */
1446 int put_and_wait_on_page_locked(struct page *page, int state)
1447 {
1448         return folio_wait_bit_common(page_folio(page), PG_locked, state,
1449                         DROP);
1450 }
1451
1452 /**
1453  * folio_add_wait_queue - Add an arbitrary waiter to a folio's wait queue
1454  * @folio: Folio defining the wait queue of interest
1455  * @waiter: Waiter to add to the queue
1456  *
1457  * Add an arbitrary @waiter to the wait queue for the nominated @folio.
1458  */
1459 void folio_add_wait_queue(struct folio *folio, wait_queue_entry_t *waiter)
1460 {
1461         wait_queue_head_t *q = folio_waitqueue(folio);
1462         unsigned long flags;
1463
1464         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1465         __add_wait_queue_entry_tail(q, waiter);
1466         folio_set_waiters(folio);
1467         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL_GPL(folio_add_wait_queue);
1470
1471 #ifndef clear_bit_unlock_is_negative_byte
1472
1473 /*
1474  * PG_waiters is the high bit in the same byte as PG_lock.
1475  *
1476  * On x86 (and on many other architectures), we can clear PG_lock and
1477  * test the sign bit at the same time. But if the architecture does
1478  * not support that special operation, we just do this all by hand
1479  * instead.
1480  *
1481  * The read of PG_waiters has to be after (or concurrently with) PG_locked
1482  * being cleared, but a memory barrier should be unnecessary since it is
1483  * in the same byte as PG_locked.
1484  */
1485 static inline bool clear_bit_unlock_is_negative_byte(long nr, volatile void *mem)
1486 {
1487         clear_bit_unlock(nr, mem);
1488         /* smp_mb__after_atomic(); */
1489         return test_bit(PG_waiters, mem);
1490 }
1491
1492 #endif
1493
1494 /**
1495  * folio_unlock - Unlock a locked folio.
1496  * @folio: The folio.
1497  *
1498  * Unlocks the folio and wakes up any thread sleeping on the page lock.
1499  *
1500  * Context: May be called from interrupt or process context.  May not be
1501  * called from NMI context.
1502  */
1503 void folio_unlock(struct folio *folio)
1504 {
1505         /* Bit 7 allows x86 to check the byte's sign bit */
1506         BUILD_BUG_ON(PG_waiters != 7);
1507         BUILD_BUG_ON(PG_locked > 7);
1508         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
1509         if (clear_bit_unlock_is_negative_byte(PG_locked, folio_flags(folio, 0)))
1510                 folio_wake_bit(folio, PG_locked);
1511 }
1512 EXPORT_SYMBOL(folio_unlock);
1513
1514 /**
1515  * folio_end_private_2 - Clear PG_private_2 and wake any waiters.
1516  * @folio: The folio.
1517  *
1518  * Clear the PG_private_2 bit on a folio and wake up any sleepers waiting for
1519  * it.  The folio reference held for PG_private_2 being set is released.
1520  *
1521  * This is, for example, used when a netfs folio is being written to a local
1522  * disk cache, thereby allowing writes to the cache for the same folio to be
1523  * serialised.
1524  */
1525 void folio_end_private_2(struct folio *folio)
1526 {
1527         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_private_2(folio), folio);
1528         clear_bit_unlock(PG_private_2, folio_flags(folio, 0));
1529         folio_wake_bit(folio, PG_private_2);
1530         folio_put(folio);
1531 }
1532 EXPORT_SYMBOL(folio_end_private_2);
1533
1534 /**
1535  * folio_wait_private_2 - Wait for PG_private_2 to be cleared on a folio.
1536  * @folio: The folio to wait on.
1537  *
1538  * Wait for PG_private_2 (aka PG_fscache) to be cleared on a folio.
1539  */
1540 void folio_wait_private_2(struct folio *folio)
1541 {
1542         while (folio_test_private_2(folio))
1543                 folio_wait_bit(folio, PG_private_2);
1544 }
1545 EXPORT_SYMBOL(folio_wait_private_2);
1546
1547 /**
1548  * folio_wait_private_2_killable - Wait for PG_private_2 to be cleared on a folio.
1549  * @folio: The folio to wait on.
1550  *
1551  * Wait for PG_private_2 (aka PG_fscache) to be cleared on a folio or until a
1552  * fatal signal is received by the calling task.
1553  *
1554  * Return:
1555  * - 0 if successful.
1556  * - -EINTR if a fatal signal was encountered.
1557  */
1558 int folio_wait_private_2_killable(struct folio *folio)
1559 {
1560         int ret = 0;
1561
1562         while (folio_test_private_2(folio)) {
1563                 ret = folio_wait_bit_killable(folio, PG_private_2);
1564                 if (ret < 0)
1565                         break;
1566         }
1567
1568         return ret;
1569 }
1570 EXPORT_SYMBOL(folio_wait_private_2_killable);
1571
1572 /**
1573  * folio_end_writeback - End writeback against a folio.
1574  * @folio: The folio.
1575  */
1576 void folio_end_writeback(struct folio *folio)
1577 {
1578         /*
1579          * folio_test_clear_reclaim() could be used here but it is an
1580          * atomic operation and overkill in this particular case. Failing
1581          * to shuffle a folio marked for immediate reclaim is too mild
1582          * a gain to justify taking an atomic operation penalty at the
1583          * end of every folio writeback.
1584          */
1585         if (folio_test_reclaim(folio)) {
1586                 folio_clear_reclaim(folio);
1587                 folio_rotate_reclaimable(folio);
1588         }
1589
1590         /*
1591          * Writeback does not hold a folio reference of its own, relying
1592          * on truncation to wait for the clearing of PG_writeback.
1593          * But here we must make sure that the folio is not freed and
1594          * reused before the folio_wake().
1595          */
1596         folio_get(folio);
1597         if (!__folio_end_writeback(folio))
1598                 BUG();
1599
1600         smp_mb__after_atomic();
1601         folio_wake(folio, PG_writeback);
1602         acct_reclaim_writeback(folio);
1603         folio_put(folio);
1604 }
1605 EXPORT_SYMBOL(folio_end_writeback);
1606
1607 /*
1608  * After completing I/O on a page, call this routine to update the page
1609  * flags appropriately
1610  */
1611 void page_endio(struct page *page, bool is_write, int err)
1612 {
1613         if (!is_write) {
1614                 if (!err) {
1615                         SetPageUptodate(page);
1616                 } else {
1617                         ClearPageUptodate(page);
1618                         SetPageError(page);
1619                 }
1620                 unlock_page(page);
1621         } else {
1622                 if (err) {
1623                         struct address_space *mapping;
1624
1625                         SetPageError(page);
1626                         mapping = page_mapping(page);
1627                         if (mapping)
1628                                 mapping_set_error(mapping, err);
1629                 }
1630                 end_page_writeback(page);
1631         }
1632 }
1633 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_endio);
1634
1635 /**
1636  * __folio_lock - Get a lock on the folio, assuming we need to sleep to get it.
1637  * @folio: The folio to lock
1638  */
1639 void __folio_lock(struct folio *folio)
1640 {
1641         folio_wait_bit_common(folio, PG_locked, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
1642                                 EXCLUSIVE);
1643 }
1644 EXPORT_SYMBOL(__folio_lock);
1645
1646 int __folio_lock_killable(struct folio *folio)
1647 {
1648         return folio_wait_bit_common(folio, PG_locked, TASK_KILLABLE,
1649                                         EXCLUSIVE);
1650 }
1651 EXPORT_SYMBOL_GPL(__folio_lock_killable);
1652
1653 static int __folio_lock_async(struct folio *folio, struct wait_page_queue *wait)
1654 {
1655         struct wait_queue_head *q = folio_waitqueue(folio);
1656         int ret = 0;
1657
1658         wait->folio = folio;
1659         wait->bit_nr = PG_locked;
1660
1661         spin_lock_irq(&q->lock);
1662         __add_wait_queue_entry_tail(q, &wait->wait);
1663         folio_set_waiters(folio);
1664         ret = !folio_trylock(folio);
1665         /*
1666          * If we were successful now, we know we're still on the
1667          * waitqueue as we're still under the lock. This means it's
1668          * safe to remove and return success, we know the callback
1669          * isn't going to trigger.
1670          */
1671         if (!ret)
1672                 __remove_wait_queue(q, &wait->wait);
1673         else
1674                 ret = -EIOCBQUEUED;
1675         spin_unlock_irq(&q->lock);
1676         return ret;
1677 }
1678
1679 /*
1680  * Return values:
1681  * true - folio is locked; mmap_lock is still held.
1682  * false - folio is not locked.
1683  *     mmap_lock has been released (mmap_read_unlock(), unless flags had both
1684  *     FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT set, in
1685  *     which case mmap_lock is still held.
1686  *
1687  * If neither ALLOW_RETRY nor KILLABLE are set, will always return true
1688  * with the folio locked and the mmap_lock unperturbed.
1689  */
1690 bool __folio_lock_or_retry(struct folio *folio, struct mm_struct *mm,
1691                          unsigned int flags)
1692 {
1693         if (fault_flag_allow_retry_first(flags)) {
1694                 /*
1695                  * CAUTION! In this case, mmap_lock is not released
1696                  * even though return 0.
1697                  */
1698                 if (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
1699                         return false;
1700
1701                 mmap_read_unlock(mm);
1702                 if (flags & FAULT_FLAG_KILLABLE)
1703                         folio_wait_locked_killable(folio);
1704                 else
1705                         folio_wait_locked(folio);
1706                 return false;
1707         }
1708         if (flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) {
1709                 bool ret;
1710
1711                 ret = __folio_lock_killable(folio);
1712                 if (ret) {
1713                         mmap_read_unlock(mm);
1714                         return false;
1715                 }
1716         } else {
1717                 __folio_lock(folio);
1718         }
1719
1720         return true;
1721 }
1722
1723 /**
1724  * page_cache_next_miss() - Find the next gap in the page cache.
1725  * @mapping: Mapping.
1726  * @index: Index.
1727  * @max_scan: Maximum range to search.
1728  *
1729  * Search the range [index, min(index + max_scan - 1, ULONG_MAX)] for the
1730  * gap with the lowest index.
1731  *
1732  * This function may be called under the rcu_read_lock.  However, this will
1733  * not atomically search a snapshot of the cache at a single point in time.
1734  * For example, if a gap is created at index 5, then subsequently a gap is
1735  * created at index 10, page_cache_next_miss covering both indices may
1736  * return 10 if called under the rcu_read_lock.
1737  *
1738  * Return: The index of the gap if found, otherwise an index outside the
1739  * range specified (in which case 'return - index >= max_scan' will be true).
1740  * In the rare case of index wrap-around, 0 will be returned.
1741  */
1742 pgoff_t page_cache_next_miss(struct address_space *mapping,
1743                              pgoff_t index, unsigned long max_scan)
1744 {
1745         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1746
1747         while (max_scan--) {
1748                 void *entry = xas_next(&xas);
1749                 if (!entry || xa_is_value(entry))
1750                         break;
1751                 if (xas.xa_index == 0)
1752                         break;
1753         }
1754
1755         return xas.xa_index;
1756 }
1757 EXPORT_SYMBOL(page_cache_next_miss);
1758
1759 /**
1760  * page_cache_prev_miss() - Find the previous gap in the page cache.
1761  * @mapping: Mapping.
1762  * @index: Index.
1763  * @max_scan: Maximum range to search.
1764  *
1765  * Search the range [max(index - max_scan + 1, 0), index] for the
1766  * gap with the highest index.
1767  *
1768  * This function may be called under the rcu_read_lock.  However, this will
1769  * not atomically search a snapshot of the cache at a single point in time.
1770  * For example, if a gap is created at index 10, then subsequently a gap is
1771  * created at index 5, page_cache_prev_miss() covering both indices may
1772  * return 5 if called under the rcu_read_lock.
1773  *
1774  * Return: The index of the gap if found, otherwise an index outside the
1775  * range specified (in which case 'index - return >= max_scan' will be true).
1776  * In the rare case of wrap-around, ULONG_MAX will be returned.
1777  */
1778 pgoff_t page_cache_prev_miss(struct address_space *mapping,
1779                              pgoff_t index, unsigned long max_scan)
1780 {
1781         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1782
1783         while (max_scan--) {
1784                 void *entry = xas_prev(&xas);
1785                 if (!entry || xa_is_value(entry))
1786                         break;
1787                 if (xas.xa_index == ULONG_MAX)
1788                         break;
1789         }
1790
1791         return xas.xa_index;
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL(page_cache_prev_miss);
1794
1795 /*
1796  * Lockless page cache protocol:
1797  * On the lookup side:
1798  * 1. Load the folio from i_pages
1799  * 2. Increment the refcount if it's not zero
1800  * 3. If the folio is not found by xas_reload(), put the refcount and retry
1801  *
1802  * On the removal side:
1803  * A. Freeze the page (by zeroing the refcount if nobody else has a reference)
1804  * B. Remove the page from i_pages
1805  * C. Return the page to the page allocator
1806  *
1807  * This means that any page may have its reference count temporarily
1808  * increased by a speculative page cache (or fast GUP) lookup as it can
1809  * be allocated by another user before the RCU grace period expires.
1810  * Because the refcount temporarily acquired here may end up being the
1811  * last refcount on the page, any page allocation must be freeable by
1812  * folio_put().
1813  */
1814
1815 /*
1816  * mapping_get_entry - Get a page cache entry.
1817  * @mapping: the address_space to search
1818  * @index: The page cache index.
1819  *
1820  * Looks up the page cache entry at @mapping & @index.  If it is a folio,
1821  * it is returned with an increased refcount.  If it is a shadow entry
1822  * of a previously evicted folio, or a swap entry from shmem/tmpfs,
1823  * it is returned without further action.
1824  *
1825  * Return: The folio, swap or shadow entry, %NULL if nothing is found.
1826  */
1827 static void *mapping_get_entry(struct address_space *mapping, pgoff_t index)
1828 {
1829         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1830         struct folio *folio;
1831
1832         rcu_read_lock();
1833 repeat:
1834         xas_reset(&xas);
1835         folio = xas_load(&xas);
1836         if (xas_retry(&xas, folio))
1837                 goto repeat;
1838         /*
1839          * A shadow entry of a recently evicted page, or a swap entry from
1840          * shmem/tmpfs.  Return it without attempting to raise page count.
1841          */
1842         if (!folio || xa_is_value(folio))
1843                 goto out;
1844
1845         if (!folio_try_get_rcu(folio))
1846                 goto repeat;
1847
1848         if (unlikely(folio != xas_reload(&xas))) {
1849                 folio_put(folio);
1850                 goto repeat;
1851         }
1852 out:
1853         rcu_read_unlock();
1854
1855         return folio;
1856 }
1857
1858 /**
1859  * __filemap_get_folio - Find and get a reference to a folio.
1860  * @mapping: The address_space to search.
1861  * @index: The page index.
1862  * @fgp_flags: %FGP flags modify how the folio is returned.
1863  * @gfp: Memory allocation flags to use if %FGP_CREAT is specified.
1864  *
1865  * Looks up the page cache entry at @mapping & @index.
1866  *
1867  * @fgp_flags can be zero or more of these flags:
1868  *
1869  * * %FGP_ACCESSED - The folio will be marked accessed.
1870  * * %FGP_LOCK - The folio is returned locked.
1871  * * %FGP_ENTRY - If there is a shadow / swap / DAX entry, return it
1872  *   instead of allocating a new folio to replace it.
1873  * * %FGP_CREAT - If no page is present then a new page is allocated using
1874  *   @gfp and added to the page cache and the VM's LRU list.
1875  *   The page is returned locked and with an increased refcount.
1876  * * %FGP_FOR_MMAP - The caller wants to do its own locking dance if the
1877  *   page is already in cache.  If the page was allocated, unlock it before
1878  *   returning so the caller can do the same dance.
1879  * * %FGP_WRITE - The page will be written to by the caller.
1880  * * %FGP_NOFS - __GFP_FS will get cleared in gfp.
1881  * * %FGP_NOWAIT - Don't get blocked by page lock.
1882  * * %FGP_STABLE - Wait for the folio to be stable (finished writeback)
1883  *
1884  * If %FGP_LOCK or %FGP_CREAT are specified then the function may sleep even
1885  * if the %GFP flags specified for %FGP_CREAT are atomic.
1886  *
1887  * If there is a page cache page, it is returned with an increased refcount.
1888  *
1889  * Return: The found folio or %NULL otherwise.
1890  */
1891 struct folio *__filemap_get_folio(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
1892                 int fgp_flags, gfp_t gfp)
1893 {
1894         struct folio *folio;
1895
1896 repeat:
1897         folio = mapping_get_entry(mapping, index);
1898         if (xa_is_value(folio)) {
1899                 if (fgp_flags & FGP_ENTRY)
1900                         return folio;
1901                 folio = NULL;
1902         }
1903         if (!folio)
1904                 goto no_page;
1905
1906         if (fgp_flags & FGP_LOCK) {
1907                 if (fgp_flags & FGP_NOWAIT) {
1908                         if (!folio_trylock(folio)) {
1909                                 folio_put(folio);
1910                                 return NULL;
1911                         }
1912                 } else {
1913                         folio_lock(folio);
1914                 }
1915
1916                 /* Has the page been truncated? */
1917                 if (unlikely(folio->mapping != mapping)) {
1918                         folio_unlock(folio);
1919                         folio_put(folio);
1920                         goto repeat;
1921                 }
1922                 VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_contains(folio, index), folio);
1923         }
1924
1925         if (fgp_flags & FGP_ACCESSED)
1926                 folio_mark_accessed(folio);
1927         else if (fgp_flags & FGP_WRITE) {
1928                 /* Clear idle flag for buffer write */
1929                 if (folio_test_idle(folio))
1930                         folio_clear_idle(folio);
1931         }
1932
1933         if (fgp_flags & FGP_STABLE)
1934                 folio_wait_stable(folio);
1935 no_page:
1936         if (!folio && (fgp_flags & FGP_CREAT)) {
1937                 int err;
1938                 if ((fgp_flags & FGP_WRITE) && mapping_can_writeback(mapping))
1939                         gfp |= __GFP_WRITE;
1940                 if (fgp_flags & FGP_NOFS)
1941                         gfp &= ~__GFP_FS;
1942
1943                 folio = filemap_alloc_folio(gfp, 0);
1944                 if (!folio)
1945                         return NULL;
1946
1947                 if (WARN_ON_ONCE(!(fgp_flags & (FGP_LOCK | FGP_FOR_MMAP))))
1948                         fgp_flags |= FGP_LOCK;
1949
1950                 /* Init accessed so avoid atomic mark_page_accessed later */
1951                 if (fgp_flags & FGP_ACCESSED)
1952                         __folio_set_referenced(folio);
1953
1954                 err = filemap_add_folio(mapping, folio, index, gfp);
1955                 if (unlikely(err)) {
1956                         folio_put(folio);
1957                         folio = NULL;
1958                         if (err == -EEXIST)
1959                                 goto repeat;
1960                 }
1961
1962                 /*
1963                  * filemap_add_folio locks the page, and for mmap
1964                  * we expect an unlocked page.
1965                  */
1966                 if (folio && (fgp_flags & FGP_FOR_MMAP))
1967                         folio_unlock(folio);
1968         }
1969
1970         return folio;
1971 }
1972 EXPORT_SYMBOL(__filemap_get_folio);
1973
1974 static inline struct page *find_get_entry(struct xa_state *xas, pgoff_t max,
1975                 xa_mark_t mark)
1976 {
1977         struct page *page;
1978
1979 retry:
1980         if (mark == XA_PRESENT)
1981                 page = xas_find(xas, max);
1982         else
1983                 page = xas_find_marked(xas, max, mark);
1984
1985         if (xas_retry(xas, page))
1986                 goto retry;
1987         /*
1988          * A shadow entry of a recently evicted page, a swap
1989          * entry from shmem/tmpfs or a DAX entry.  Return it
1990          * without attempting to raise page count.
1991          */
1992         if (!page || xa_is_value(page))
1993                 return page;
1994
1995         if (!page_cache_get_speculative(page))
1996                 goto reset;
1997
1998         /* Has the page moved or been split? */
1999         if (unlikely(page != xas_reload(xas))) {
2000                 put_page(page);
2001                 goto reset;
2002         }
2003
2004         return page;
2005 reset:
2006         xas_reset(xas);
2007         goto retry;
2008 }
2009
2010 /**
2011  * find_get_entries - gang pagecache lookup
2012  * @mapping:    The address_space to search
2013  * @start:      The starting page cache index
2014  * @end:        The final page index (inclusive).
2015  * @pvec:       Where the resulting entries are placed.
2016  * @indices:    The cache indices corresponding to the entries in @entries
2017  *
2018  * find_get_entries() will search for and return a batch of entries in
2019  * the mapping.  The entries are placed in @pvec.  find_get_entries()
2020  * takes a reference on any actual pages it returns.
2021  *
2022  * The search returns a group of mapping-contiguous page cache entries
2023  * with ascending indexes.  There may be holes in the indices due to
2024  * not-present pages.
2025  *
2026  * Any shadow entries of evicted pages, or swap entries from
2027  * shmem/tmpfs, are included in the returned array.
2028  *
2029  * If it finds a Transparent Huge Page, head or tail, find_get_entries()
2030  * stops at that page: the caller is likely to have a better way to handle
2031  * the compound page as a whole, and then skip its extent, than repeatedly
2032  * calling find_get_entries() to return all its tails.
2033  *
2034  * Return: the number of pages and shadow entries which were found.
2035  */
2036 unsigned find_get_entries(struct address_space *mapping, pgoff_t start,
2037                 pgoff_t end, struct pagevec *pvec, pgoff_t *indices)
2038 {
2039         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start);
2040         struct page *page;
2041         unsigned int ret = 0;
2042         unsigned nr_entries = PAGEVEC_SIZE;
2043
2044         rcu_read_lock();
2045         while ((page = find_get_entry(&xas, end, XA_PRESENT))) {
2046                 /*
2047                  * Terminate early on finding a THP, to allow the caller to
2048                  * handle it all at once; but continue if this is hugetlbfs.
2049                  */
2050                 if (!xa_is_value(page) && PageTransHuge(page) &&
2051                                 !PageHuge(page)) {
2052                         page = find_subpage(page, xas.xa_index);
2053                         nr_entries = ret + 1;
2054                 }
2055
2056                 indices[ret] = xas.xa_index;
2057                 pvec->pages[ret] = page;
2058                 if (++ret == nr_entries)
2059                         break;
2060         }
2061         rcu_read_unlock();
2062
2063         pvec->nr = ret;
2064         return ret;
2065 }
2066
2067 /**
2068  * find_lock_entries - Find a batch of pagecache entries.
2069  * @mapping:    The address_space to search.
2070  * @start:      The starting page cache index.
2071  * @end:        The final page index (inclusive).
2072  * @pvec:       Where the resulting entries are placed.
2073  * @indices:    The cache indices of the entries in @pvec.
2074  *
2075  * find_lock_entries() will return a batch of entries from @mapping.
2076  * Swap, shadow and DAX entries are included.  Pages are returned
2077  * locked and with an incremented refcount.  Pages which are locked by
2078  * somebody else or under writeback are skipped.  Only the head page of
2079  * a THP is returned.  Pages which are partially outside the range are
2080  * not returned.
2081  *
2082  * The entries have ascending indexes.  The indices may not be consecutive
2083  * due to not-present entries, THP pages, pages which could not be locked
2084  * or pages under writeback.
2085  *
2086  * Return: The number of entries which were found.
2087  */
2088 unsigned find_lock_entries(struct address_space *mapping, pgoff_t start,
2089                 pgoff_t end, struct pagevec *pvec, pgoff_t *indices)
2090 {
2091         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start);
2092         struct page *page;
2093
2094         rcu_read_lock();
2095         while ((page = find_get_entry(&xas, end, XA_PRESENT))) {
2096                 if (!xa_is_value(page)) {
2097                         if (page->index < start)
2098                                 goto put;
2099                         if (page->index + thp_nr_pages(page) - 1 > end)
2100                                 goto put;
2101                         if (!trylock_page(page))
2102                                 goto put;
2103                         if (page->mapping != mapping || PageWriteback(page))
2104                                 goto unlock;
2105                         VM_BUG_ON_PAGE(!thp_contains(page, xas.xa_index),
2106                                         page);
2107                 }
2108                 indices[pvec->nr] = xas.xa_index;
2109                 if (!pagevec_add(pvec, page))
2110                         break;
2111                 goto next;
2112 unlock:
2113                 unlock_page(page);
2114 put:
2115                 put_page(page);
2116 next:
2117                 if (!xa_is_value(page) && PageTransHuge(page)) {
2118                         unsigned int nr_pages = thp_nr_pages(page);
2119
2120                         /* Final THP may cross MAX_LFS_FILESIZE on 32-bit */
2121                         xas_set(&xas, page->index + nr_pages);
2122                         if (xas.xa_index < nr_pages)
2123                                 break;
2124                 }
2125         }
2126         rcu_read_unlock();
2127
2128         return pagevec_count(pvec);
2129 }
2130
2131 /**
2132  * find_get_pages_range - gang pagecache lookup
2133  * @mapping:    The address_space to search
2134  * @start:      The starting page index
2135  * @end:        The final page index (inclusive)
2136  * @nr_pages:   The maximum number of pages
2137  * @pages:      Where the resulting pages are placed
2138  *
2139  * find_get_pages_range() will search for and return a group of up to @nr_pages
2140  * pages in the mapping starting at index @start and up to index @end
2141  * (inclusive).  The pages are placed at @pages.  find_get_pages_range() takes
2142  * a reference against the returned pages.
2143  *
2144  * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
2145  * indexes.  There may be holes in the indices due to not-present pages.
2146  * We also update @start to index the next page for the traversal.
2147  *
2148  * Return: the number of pages which were found. If this number is
2149  * smaller than @nr_pages, the end of specified range has been
2150  * reached.
2151  */
2152 unsigned find_get_pages_range(struct address_space *mapping, pgoff_t *start,
2153                               pgoff_t end, unsigned int nr_pages,
2154                               struct page **pages)
2155 {
2156         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, *start);
2157         struct page *page;
2158         unsigned ret = 0;
2159
2160         if (unlikely(!nr_pages))
2161                 return 0;
2162
2163         rcu_read_lock();
2164         while ((page = find_get_entry(&xas, end, XA_PRESENT))) {
2165                 /* Skip over shadow, swap and DAX entries */
2166                 if (xa_is_value(page))
2167                         continue;
2168
2169                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
2170                 if (++ret == nr_pages) {
2171                         *start = xas.xa_index + 1;
2172                         goto out;
2173                 }
2174         }
2175
2176         /*
2177          * We come here when there is no page beyond @end. We take care to not
2178          * overflow the index @start as it confuses some of the callers. This
2179          * breaks the iteration when there is a page at index -1 but that is
2180          * already broken anyway.
2181          */
2182         if (end == (pgoff_t)-1)
2183                 *start = (pgoff_t)-1;
2184         else
2185                 *start = end + 1;
2186 out:
2187         rcu_read_unlock();
2188
2189         return ret;
2190 }
2191
2192 /**
2193  * find_get_pages_contig - gang contiguous pagecache lookup
2194  * @mapping:    The address_space to search
2195  * @index:      The starting page index
2196  * @nr_pages:   The maximum number of pages
2197  * @pages:      Where the resulting pages are placed
2198  *
2199  * find_get_pages_contig() works exactly like find_get_pages(), except
2200  * that the returned number of pages are guaranteed to be contiguous.
2201  *
2202  * Return: the number of pages which were found.
2203  */
2204 unsigned find_get_pages_contig(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
2205                                unsigned int nr_pages, struct page **pages)
2206 {
2207         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
2208         struct page *page;
2209         unsigned int ret = 0;
2210
2211         if (unlikely(!nr_pages))
2212                 return 0;
2213
2214         rcu_read_lock();
2215         for (page = xas_load(&xas); page; page = xas_next(&xas)) {
2216                 if (xas_retry(&xas, page))
2217                         continue;
2218                 /*
2219                  * If the entry has been swapped out, we can stop looking.
2220                  * No current caller is looking for DAX entries.
2221                  */
2222                 if (xa_is_value(page))
2223                         break;
2224
2225                 if (!page_cache_get_speculative(page))
2226                         goto retry;
2227
2228                 /* Has the page moved or been split? */
2229                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
2230                         goto put_page;
2231
2232                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
2233                 if (++ret == nr_pages)
2234                         break;
2235                 continue;
2236 put_page:
2237                 put_page(page);
2238 retry:
2239                 xas_reset(&xas);
2240         }
2241         rcu_read_unlock();
2242         return ret;
2243 }
2244 EXPORT_SYMBOL(find_get_pages_contig);
2245
2246 /**
2247  * find_get_pages_range_tag - Find and return head pages matching @tag.
2248  * @mapping:    the address_space to search
2249  * @index:      the starting page index
2250  * @end:        The final page index (inclusive)
2251  * @tag:        the tag index
2252  * @nr_pages:   the maximum number of pages
2253  * @pages:      where the resulting pages are placed
2254  *
2255  * Like find_get_pages(), except we only return head pages which are tagged
2256  * with @tag.  @index is updated to the index immediately after the last
2257  * page we return, ready for the next iteration.
2258  *
2259  * Return: the number of pages which were found.
2260  */
2261 unsigned find_get_pages_range_tag(struct address_space *mapping, pgoff_t *index,
2262                         pgoff_t end, xa_mark_t tag, unsigned int nr_pages,
2263                         struct page **pages)
2264 {
2265         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, *index);
2266         struct page *page;
2267         unsigned ret = 0;
2268
2269         if (unlikely(!nr_pages))
2270                 return 0;
2271
2272         rcu_read_lock();
2273         while ((page = find_get_entry(&xas, end, tag))) {
2274                 /*
2275                  * Shadow entries should never be tagged, but this iteration
2276                  * is lockless so there is a window for page reclaim to evict
2277                  * a page we saw tagged.  Skip over it.
2278                  */
2279                 if (xa_is_value(page))
2280                         continue;
2281
2282                 pages[ret] = page;
2283                 if (++ret == nr_pages) {
2284                         *index = page->index + thp_nr_pages(page);
2285                         goto out;
2286                 }
2287         }
2288
2289         /*
2290          * We come here when we got to @end. We take care to not overflow the
2291          * index @index as it confuses some of the callers. This breaks the
2292          * iteration when there is a page at index -1 but that is already
2293          * broken anyway.
2294          */
2295         if (end == (pgoff_t)-1)
2296                 *index = (pgoff_t)-1;
2297         else
2298                 *index = end + 1;
2299 out:
2300         rcu_read_unlock();
2301
2302         return ret;
2303 }
2304 EXPORT_SYMBOL(find_get_pages_range_tag);
2305
2306 /*
2307  * CD/DVDs are error prone. When a medium error occurs, the driver may fail
2308  * a _large_ part of the i/o request. Imagine the worst scenario:
2309  *
2310  *      ---R__________________________________________B__________
2311  *         ^ reading here                             ^ bad block(assume 4k)
2312  *
2313  * read(R) => miss => readahead(R...B) => media error => frustrating retries
2314  * => failing the whole request => read(R) => read(R+1) =>
2315  * readahead(R+1...B+1) => bang => read(R+2) => read(R+3) =>
2316  * readahead(R+3...B+2) => bang => read(R+3) => read(R+4) =>
2317  * readahead(R+4...B+3) => bang => read(R+4) => read(R+5) => ......
2318  *
2319  * It is going insane. Fix it by quickly scaling down the readahead size.
2320  */
2321 static void shrink_readahead_size_eio(struct file_ra_state *ra)
2322 {
2323         ra->ra_pages /= 4;
2324 }
2325
2326 /*
2327  * filemap_get_read_batch - Get a batch of pages for read
2328  *
2329  * Get a batch of pages which represent a contiguous range of bytes
2330  * in the file.  No tail pages will be returned.  If @index is in the
2331  * middle of a THP, the entire THP will be returned.  The last page in
2332  * the batch may have Readahead set or be not Uptodate so that the
2333  * caller can take the appropriate action.
2334  */
2335 static void filemap_get_read_batch(struct address_space *mapping,
2336                 pgoff_t index, pgoff_t max, struct pagevec *pvec)
2337 {
2338         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
2339         struct page *head;
2340
2341         rcu_read_lock();
2342         for (head = xas_load(&xas); head; head = xas_next(&xas)) {
2343                 if (xas_retry(&xas, head))
2344                         continue;
2345                 if (xas.xa_index > max || xa_is_value(head))
2346                         break;
2347                 if (!page_cache_get_speculative(head))
2348                         goto retry;
2349
2350                 /* Has the page moved or been split? */
2351                 if (unlikely(head != xas_reload(&xas)))
2352                         goto put_page;
2353
2354                 if (!pagevec_add(pvec, head))
2355                         break;
2356                 if (!PageUptodate(head))
2357                         break;
2358                 if (PageReadahead(head))
2359                         break;
2360                 xas.xa_index = head->index + thp_nr_pages(head) - 1;
2361                 xas.xa_offset = (xas.xa_index >> xas.xa_shift) & XA_CHUNK_MASK;
2362                 continue;
2363 put_page:
2364                 put_page(head);
2365 retry:
2366                 xas_reset(&xas);
2367         }
2368         rcu_read_unlock();
2369 }
2370
2371 static int filemap_read_page(struct file *file, struct address_space *mapping,
2372                 struct page *page)
2373 {
2374         int error;
2375
2376         /*
2377          * A previous I/O error may have been due to temporary failures,
2378          * eg. multipath errors.  PG_error will be set again if readpage
2379          * fails.
2380          */
2381         ClearPageError(page);
2382         /* Start the actual read. The read will unlock the page. */
2383         error = mapping->a_ops->readpage(file, page);
2384         if (error)
2385                 return error;
2386
2387         error = wait_on_page_locked_killable(page);
2388         if (error)
2389                 return error;
2390         if (PageUptodate(page))
2391                 return 0;
2392         shrink_readahead_size_eio(&file->f_ra);
2393         return -EIO;
2394 }
2395
2396 static bool filemap_range_uptodate(struct address_space *mapping,
2397                 loff_t pos, struct iov_iter *iter, struct page *page)
2398 {
2399         int count;
2400
2401         if (PageUptodate(page))
2402                 return true;
2403         /* pipes can't handle partially uptodate pages */
2404         if (iov_iter_is_pipe(iter))
2405                 return false;
2406         if (!mapping->a_ops->is_partially_uptodate)
2407                 return false;
2408         if (mapping->host->i_blkbits >= (PAGE_SHIFT + thp_order(page)))
2409                 return false;
2410
2411         count = iter->count;
2412         if (page_offset(page) > pos) {
2413                 count -= page_offset(page) - pos;
2414                 pos = 0;
2415         } else {
2416                 pos -= page_offset(page);
2417         }
2418
2419         return mapping->a_ops->is_partially_uptodate(page, pos, count);
2420 }
2421
2422 static int filemap_update_page(struct kiocb *iocb,
2423                 struct address_space *mapping, struct iov_iter *iter,
2424                 struct page *page)
2425 {
2426         struct folio *folio = page_folio(page);
2427         int error;
2428
2429         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
2430                 if (!filemap_invalidate_trylock_shared(mapping))
2431                         return -EAGAIN;
2432         } else {
2433                 filemap_invalidate_lock_shared(mapping);
2434         }
2435
2436         if (!folio_trylock(folio)) {
2437                 error = -EAGAIN;
2438                 if (iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_NOIO))
2439                         goto unlock_mapping;
2440                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_WAITQ)) {
2441                         filemap_invalidate_unlock_shared(mapping);
2442                         put_and_wait_on_page_locked(&folio->page, TASK_KILLABLE);
2443                         return AOP_TRUNCATED_PAGE;
2444                 }
2445                 error = __folio_lock_async(folio, iocb->ki_waitq);
2446                 if (error)
2447                         goto unlock_mapping;
2448         }
2449
2450         error = AOP_TRUNCATED_PAGE;
2451         if (!folio->mapping)
2452                 goto unlock;
2453
2454         error = 0;
2455         if (filemap_range_uptodate(mapping, iocb->ki_pos, iter, &folio->page))
2456                 goto unlock;
2457
2458         error = -EAGAIN;
2459         if (iocb->ki_flags & (IOCB_NOIO | IOCB_NOWAIT | IOCB_WAITQ))
2460                 goto unlock;
2461
2462         error = filemap_read_page(iocb->ki_filp, mapping, &folio->page);
2463         goto unlock_mapping;
2464 unlock:
2465         folio_unlock(folio);
2466 unlock_mapping:
2467         filemap_invalidate_unlock_shared(mapping);
2468         if (error == AOP_TRUNCATED_PAGE)
2469                 folio_put(folio);
2470         return error;
2471 }
2472
2473 static int filemap_create_page(struct file *file,
2474                 struct address_space *mapping, pgoff_t index,
2475                 struct pagevec *pvec)
2476 {
2477         struct page *page;
2478         int error;
2479
2480         page = page_cache_alloc(mapping);
2481         if (!page)
2482                 return -ENOMEM;
2483
2484         /*
2485          * Protect against truncate / hole punch. Grabbing invalidate_lock here
2486          * assures we cannot instantiate and bring uptodate new pagecache pages
2487          * after evicting page cache during truncate and before actually
2488          * freeing blocks.  Note that we could release invalidate_lock after
2489          * inserting the page into page cache as the locked page would then be
2490          * enough to synchronize with hole punching. But there are code paths
2491          * such as filemap_update_page() filling in partially uptodate pages or
2492          * ->readpages() that need to hold invalidate_lock while mapping blocks
2493          * for IO so let's hold the lock here as well to keep locking rules
2494          * simple.
2495          */
2496         filemap_invalidate_lock_shared(mapping);
2497         error = add_to_page_cache_lru(page, mapping, index,
2498                         mapping_gfp_constraint(mapping, GFP_KERNEL));
2499         if (error == -EEXIST)
2500                 error = AOP_TRUNCATED_PAGE;
2501         if (error)
2502                 goto error;
2503
2504         error = filemap_read_page(file, mapping, page);
2505         if (error)
2506                 goto error;
2507
2508         filemap_invalidate_unlock_shared(mapping);
2509         pagevec_add(pvec, page);
2510         return 0;
2511 error:
2512         filemap_invalidate_unlock_shared(mapping);
2513         put_page(page);
2514         return error;
2515 }
2516
2517 static int filemap_readahead(struct kiocb *iocb, struct file *file,
2518                 struct address_space *mapping, struct page *page,
2519                 pgoff_t last_index)
2520 {
2521         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOIO)
2522                 return -EAGAIN;
2523         page_cache_async_readahead(mapping, &file->f_ra, file, page,
2524                         page->index, last_index - page->index);
2525         return 0;
2526 }
2527
2528 static int filemap_get_pages(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
2529                 struct pagevec *pvec)
2530 {
2531         struct file *filp = iocb->ki_filp;
2532         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
2533         struct file_ra_state *ra = &filp->f_ra;
2534         pgoff_t index = iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT;
2535         pgoff_t last_index;
2536         struct page *page;
2537         int err = 0;
2538
2539         last_index = DIV_ROUND_UP(iocb->ki_pos + iter->count, PAGE_SIZE);
2540 retry:
2541         if (fatal_signal_pending(current))
2542                 return -EINTR;
2543
2544         filemap_get_read_batch(mapping, index, last_index, pvec);
2545         if (!pagevec_count(pvec)) {
2546                 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOIO)
2547                         return -EAGAIN;
2548                 page_cache_sync_readahead(mapping, ra, filp, index,
2549                                 last_index - index);
2550                 filemap_get_read_batch(mapping, index, last_index, pvec);
2551         }
2552         if (!pagevec_count(pvec)) {
2553                 if (iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_WAITQ))
2554                         return -EAGAIN;
2555                 err = filemap_create_page(filp, mapping,
2556                                 iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT, pvec);
2557                 if (err == AOP_TRUNCATED_PAGE)
2558                         goto retry;
2559                 return err;
2560         }
2561
2562         page = pvec->pages[pagevec_count(pvec) - 1];
2563         if (PageReadahead(page)) {
2564                 err = filemap_readahead(iocb, filp, mapping, page, last_index);
2565                 if (err)
2566                         goto err;
2567         }
2568         if (!PageUptodate(page)) {
2569                 if ((iocb->ki_flags & IOCB_WAITQ) && pagevec_count(pvec) > 1)
2570                         iocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2571                 err = filemap_update_page(iocb, mapping, iter, page);
2572                 if (err)
2573                         goto err;
2574         }
2575
2576         return 0;
2577 err:
2578         if (err < 0)
2579                 put_page(page);
2580         if (likely(--pvec->nr))
2581                 return 0;
2582         if (err == AOP_TRUNCATED_PAGE)
2583                 goto retry;
2584         return err;
2585 }
2586
2587 /**
2588  * filemap_read - Read data from the page cache.
2589  * @iocb: The iocb to read.
2590  * @iter: Destination for the data.
2591  * @already_read: Number of bytes already read by the caller.
2592  *
2593  * Copies data from the page cache.  If the data is not currently present,
2594  * uses the readahead and readpage address_space operations to fetch it.
2595  *
2596  * Return: Total number of bytes copied, including those already read by
2597  * the caller.  If an error happens before any bytes are copied, returns
2598  * a negative error number.
2599  */
2600 ssize_t filemap_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
2601                 ssize_t already_read)
2602 {
2603         struct file *filp = iocb->ki_filp;
2604         struct file_ra_state *ra = &filp->f_ra;
2605         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
2606         struct inode *inode = mapping->host;
2607         struct pagevec pvec;
2608         int i, error = 0;
2609         bool writably_mapped;
2610         loff_t isize, end_offset;
2611
2612         if (unlikely(iocb->ki_pos >= inode->i_sb->s_maxbytes))
2613                 return 0;
2614         if (unlikely(!iov_iter_count(iter)))
2615                 return 0;
2616
2617         iov_iter_truncate(iter, inode->i_sb->s_maxbytes);
2618         pagevec_init(&pvec);
2619
2620         do {
2621                 cond_resched();
2622
2623                 /*
2624                  * If we've already successfully copied some data, then we
2625                  * can no longer safely return -EIOCBQUEUED. Hence mark
2626                  * an async read NOWAIT at that point.
2627                  */
2628                 if ((iocb->ki_flags & IOCB_WAITQ) && already_read)
2629                         iocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2630
2631                 if (unlikely(iocb->ki_pos >= i_size_read(inode)))
2632                         break;
2633
2634                 error = filemap_get_pages(iocb, iter, &pvec);
2635                 if (error < 0)
2636                         break;
2637
2638                 /*
2639                  * i_size must be checked after we know the pages are Uptodate.
2640                  *
2641                  * Checking i_size after the check allows us to calculate
2642                  * the correct value for "nr", which means the zero-filled
2643                  * part of the page is not copied back to userspace (unless
2644                  * another truncate extends the file - this is desired though).
2645                  */
2646                 isize = i_size_read(inode);
2647                 if (unlikely(iocb->ki_pos >= isize))
2648                         goto put_pages;
2649                 end_offset = min_t(loff_t, isize, iocb->ki_pos + iter->count);
2650
2651                 /*
2652                  * Once we start copying data, we don't want to be touching any
2653                  * cachelines that might be contended:
2654                  */
2655                 writably_mapped = mapping_writably_mapped(mapping);
2656
2657                 /*
2658                  * When a sequential read accesses a page several times, only
2659                  * mark it as accessed the first time.
2660                  */
2661                 if (iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT !=
2662                     ra->prev_pos >> PAGE_SHIFT)
2663                         mark_page_accessed(pvec.pages[0]);
2664
2665                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
2666                         struct page *page = pvec.pages[i];
2667                         size_t page_size = thp_size(page);
2668                         size_t offset = iocb->ki_pos & (page_size - 1);
2669                         size_t bytes = min_t(loff_t, end_offset - iocb->ki_pos,
2670                                              page_size - offset);
2671                         size_t copied;
2672
2673                         if (end_offset < page_offset(page))
2674                                 break;
2675                         if (i > 0)
2676                                 mark_page_accessed(page);
2677                         /*
2678                          * If users can be writing to this page using arbitrary
2679                          * virtual addresses, take care about potential aliasing
2680                          * before reading the page on the kernel side.
2681                          */
2682                         if (writably_mapped) {
2683                                 int j;
2684
2685                                 for (j = 0; j < thp_nr_pages(page); j++)
2686                                         flush_dcache_page(page + j);
2687                         }
2688
2689                         copied = copy_page_to_iter(page, offset, bytes, iter);
2690
2691                         already_read += copied;
2692                         iocb->ki_pos += copied;
2693                         ra->prev_pos = iocb->ki_pos;
2694
2695                         if (copied < bytes) {
2696                                 error = -EFAULT;
2697                                 break;
2698                         }
2699                 }
2700 put_pages:
2701                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++)
2702                         put_page(pvec.pages[i]);
2703                 pagevec_reinit(&pvec);
2704         } while (iov_iter_count(iter) && iocb->ki_pos < isize && !error);
2705
2706         file_accessed(filp);
2707
2708         return already_read ? already_read : error;
2709 }
2710 EXPORT_SYMBOL_GPL(filemap_read);
2711
2712 /**
2713  * generic_file_read_iter - generic filesystem read routine
2714  * @iocb:       kernel I/O control block
2715  * @iter:       destination for the data read
2716  *
2717  * This is the "read_iter()" routine for all filesystems
2718  * that can use the page cache directly.
2719  *
2720  * The IOCB_NOWAIT flag in iocb->ki_flags indicates that -EAGAIN shall
2721  * be returned when no data can be read without waiting for I/O requests
2722  * to complete; it doesn't prevent readahead.
2723  *
2724  * The IOCB_NOIO flag in iocb->ki_flags indicates that no new I/O
2725  * requests shall be made for the read or for readahead.  When no data
2726  * can be read, -EAGAIN shall be returned.  When readahead would be
2727  * triggered, a partial, possibly empty read shall be returned.
2728  *
2729  * Return:
2730  * * number of bytes copied, even for partial reads
2731  * * negative error code (or 0 if IOCB_NOIO) if nothing was read
2732  */
2733 ssize_t
2734 generic_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
2735 {
2736         size_t count = iov_iter_count(iter);
2737         ssize_t retval = 0;
2738
2739         if (!count)
2740                 return 0; /* skip atime */
2741
2742         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
2743                 struct file *file = iocb->ki_filp;
2744                 struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2745                 struct inode *inode = mapping->host;
2746
2747                 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
2748                         if (filemap_range_needs_writeback(mapping, iocb->ki_pos,
2749                                                 iocb->ki_pos + count - 1))
2750                                 return -EAGAIN;
2751                 } else {
2752                         retval = filemap_write_and_wait_range(mapping,
2753                                                 iocb->ki_pos,
2754                                                 iocb->ki_pos + count - 1);
2755                         if (retval < 0)
2756                                 return retval;
2757                 }
2758
2759                 file_accessed(file);
2760
2761                 retval = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, iter);
2762                 if (retval >= 0) {
2763                         iocb->ki_pos += retval;
2764                         count -= retval;
2765                 }
2766                 if (retval != -EIOCBQUEUED)
2767                         iov_iter_revert(iter, count - iov_iter_count(iter));
2768
2769                 /*
2770                  * Btrfs can have a short DIO read if we encounter
2771                  * compressed extents, so if there was an error, or if
2772                  * we've already read everything we wanted to, or if
2773                  * there was a short read because we hit EOF, go ahead
2774                  * and return.  Otherwise fallthrough to buffered io for
2775                  * the rest of the read.  Buffered reads will not work for
2776                  * DAX files, so don't bother trying.
2777                  */
2778                 if (retval < 0 || !count || IS_DAX(inode))
2779                         return retval;
2780                 if (iocb->ki_pos >= i_size_read(inode))
2781                         return retval;
2782         }
2783
2784         return filemap_read(iocb, iter, retval);
2785 }
2786 EXPORT_SYMBOL(generic_file_read_iter);
2787
2788 static inline loff_t page_seek_hole_data(struct xa_state *xas,
2789                 struct address_space *mapping, struct page *page,
2790                 loff_t start, loff_t end, bool seek_data)
2791 {
2792         const struct address_space_operations *ops = mapping->a_ops;
2793         size_t offset, bsz = i_blocksize(mapping->host);
2794
2795         if (xa_is_value(page) || PageUptodate(page))
2796                 return seek_data ? start : end;
2797         if (!ops->is_partially_uptodate)
2798                 return seek_data ? end : start;
2799
2800         xas_pause(xas);
2801         rcu_read_unlock();
2802         lock_page(page);
2803         if (unlikely(page->mapping != mapping))
2804                 goto unlock;
2805
2806         offset = offset_in_thp(page, start) & ~(bsz - 1);
2807
2808         do {
2809                 if (ops->is_partially_uptodate(page, offset, bsz) == seek_data)
2810                         break;
2811                 start = (start + bsz) & ~(bsz - 1);
2812                 offset += bsz;
2813         } while (offset < thp_size(page));
2814 unlock:
2815         unlock_page(page);
2816         rcu_read_lock();
2817         return start;
2818 }
2819
2820 static inline
2821 unsigned int seek_page_size(struct xa_state *xas, struct page *page)
2822 {
2823         if (xa_is_value(page))
2824                 return PAGE_SIZE << xa_get_order(xas->xa, xas->xa_index);
2825         return thp_size(page);
2826 }
2827
2828 /**
2829  * mapping_seek_hole_data - Seek for SEEK_DATA / SEEK_HOLE in the page cache.
2830  * @mapping: Address space to search.
2831  * @start: First byte to consider.
2832  * @end: Limit of search (exclusive).
2833  * @whence: Either SEEK_HOLE or SEEK_DATA.
2834  *
2835  * If the page cache knows which blocks contain holes and which blocks
2836  * contain data, your filesystem can use this function to implement
2837  * SEEK_HOLE and SEEK_DATA.  This is useful for filesystems which are
2838  * entirely memory-based such as tmpfs, and filesystems which support
2839  * unwritten extents.
2840  *
2841  * Return: The requested offset on success, or -ENXIO if @whence specifies
2842  * SEEK_DATA and there is no data after @start.  There is an implicit hole
2843  * after @end - 1, so SEEK_HOLE returns @end if all the bytes between @start
2844  * and @end contain data.
2845  */
2846 loff_t mapping_seek_hole_data(struct address_space *mapping, loff_t start,
2847                 loff_t end, int whence)
2848 {
2849         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start >> PAGE_SHIFT);
2850         pgoff_t max = (end - 1) >> PAGE_SHIFT;
2851         bool seek_data = (whence == SEEK_DATA);
2852         struct page *page;
2853
2854         if (end <= start)
2855                 return -ENXIO;
2856
2857         rcu_read_lock();
2858         while ((page = find_get_entry(&xas, max, XA_PRESENT))) {
2859                 loff_t pos = (u64)xas.xa_index << PAGE_SHIFT;
2860                 unsigned int seek_size;
2861
2862                 if (start < pos) {
2863                         if (!seek_data)
2864                                 goto unlock;
2865                         start = pos;
2866                 }
2867
2868                 seek_size = seek_page_size(&xas, page);
2869                 pos = round_up(pos + 1, seek_size);
2870                 start = page_seek_hole_data(&xas, mapping, page, start, pos,
2871                                 seek_data);
2872                 if (start < pos)
2873                         goto unlock;
2874                 if (start >= end)
2875                         break;
2876                 if (seek_size > PAGE_SIZE)
2877                         xas_set(&xas, pos >> PAGE_SHIFT);
2878                 if (!xa_is_value(page))
2879                         put_page(page);
2880         }
2881         if (seek_data)
2882                 start = -ENXIO;
2883 unlock:
2884         rcu_read_unlock();
2885         if (page && !xa_is_value(page))
2886                 put_page(page);
2887         if (start > end)
2888                 return end;
2889         return start;
2890 }
2891
2892 #ifdef CONFIG_MMU
2893 #define MMAP_LOTSAMISS  (100)
2894 /*
2895  * lock_page_maybe_drop_mmap - lock the page, possibly dropping the mmap_lock
2896  * @vmf - the vm_fault for this fault.
2897  * @page - the page to lock.
2898  * @fpin - the pointer to the file we may pin (or is already pinned).
2899  *
2900  * This works similar to lock_page_or_retry in that it can drop the mmap_lock.
2901  * It differs in that it actually returns the page locked if it returns 1 and 0
2902  * if it couldn't lock the page.  If we did have to drop the mmap_lock then fpin
2903  * will point to the pinned file and needs to be fput()'ed at a later point.
2904  */
2905 static int lock_page_maybe_drop_mmap(struct vm_fault *vmf, struct page *page,
2906                                      struct file **fpin)
2907 {
2908         struct folio *folio = page_folio(page);
2909
2910         if (folio_trylock(folio))
2911                 return 1;
2912
2913         /*
2914          * NOTE! This will make us return with VM_FAULT_RETRY, but with
2915          * the mmap_lock still held. That's how FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT
2916          * is supposed to work. We have way too many special cases..
2917          */
2918         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
2919                 return 0;
2920
2921         *fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, *fpin);
2922         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) {
2923                 if (__folio_lock_killable(folio)) {
2924                         /*
2925                          * We didn't have the right flags to drop the mmap_lock,
2926                          * but all fault_handlers only check for fatal signals
2927                          * if we return VM_FAULT_RETRY, so we need to drop the
2928                          * mmap_lock here and return 0 if we don't have a fpin.
2929                          */
2930                         if (*fpin == NULL)
2931                                 mmap_read_unlock(vmf->vma->vm_mm);
2932                         return 0;
2933                 }
2934         } else
2935                 __folio_lock(folio);
2936
2937         return 1;
2938 }
2939
2940 /*
2941  * Synchronous readahead happens when we don't even find a page in the page
2942  * cache at all.  We don't want to perform IO under the mmap sem, so if we have
2943  * to drop the mmap sem we return the file that was pinned in order for us to do
2944  * that.  If we didn't pin a file then we return NULL.  The file that is
2945  * returned needs to be fput()'ed when we're done with it.
2946  */
2947 static struct file *do_sync_mmap_readahead(struct vm_fault *vmf)
2948 {
2949         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2950         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
2951         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2952         DEFINE_READAHEAD(ractl, file, ra, mapping, vmf->pgoff);
2953         struct file *fpin = NULL;
2954         unsigned int mmap_miss;
2955
2956         /* If we don't want any read-ahead, don't bother */
2957         if (vmf->vma->vm_flags & VM_RAND_READ)
2958                 return fpin;
2959         if (!ra->ra_pages)
2960                 return fpin;
2961
2962         if (vmf->vma->vm_flags & VM_SEQ_READ) {
2963                 fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2964                 page_cache_sync_ra(&ractl, ra->ra_pages);
2965                 return fpin;
2966         }
2967
2968         /* Avoid banging the cache line if not needed */
2969         mmap_miss = READ_ONCE(ra->mmap_miss);
2970         if (mmap_miss < MMAP_LOTSAMISS * 10)
2971                 WRITE_ONCE(ra->mmap_miss, ++mmap_miss);
2972
2973         /*
2974          * Do we miss much more than hit in this file? If so,
2975          * stop bothering with read-ahead. It will only hurt.
2976          */
2977         if (mmap_miss > MMAP_LOTSAMISS)
2978                 return fpin;
2979
2980         /*
2981          * mmap read-around
2982          */
2983         fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2984         ra->start = max_t(long, 0, vmf->pgoff - ra->ra_pages / 2);
2985         ra->size = ra->ra_pages;
2986         ra->async_size = ra->ra_pages / 4;
2987         ractl._index = ra->start;
2988         do_page_cache_ra(&ractl, ra->size, ra->async_size);
2989         return fpin;
2990 }
2991
2992 /*
2993  * Asynchronous readahead happens when we find the page and PG_readahead,
2994  * so we want to possibly extend the readahead further.  We return the file that
2995  * was pinned if we have to drop the mmap_lock in order to do IO.
2996  */
2997 static struct file *do_async_mmap_readahead(struct vm_fault *vmf,
2998                                             struct page *page)
2999 {
3000         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
3001         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
3002         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3003         struct file *fpin = NULL;
3004         unsigned int mmap_miss;
3005         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
3006
3007         /* If we don't want any read-ahead, don't bother */
3008         if (vmf->vma->vm_flags & VM_RAND_READ || !ra->ra_pages)
3009                 return fpin;
3010         mmap_miss = READ_ONCE(ra->mmap_miss);
3011         if (mmap_miss)
3012                 WRITE_ONCE(ra->mmap_miss, --mmap_miss);
3013         if (PageReadahead(page)) {
3014                 fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
3015                 page_cache_async_readahead(mapping, ra, file,
3016                                            page, offset, ra->ra_pages);
3017         }
3018         return fpin;
3019 }
3020
3021 /**
3022  * filemap_fault - read in file data for page fault handling
3023  * @vmf:        struct vm_fault containing details of the fault
3024  *
3025  * filemap_fault() is invoked via the vma operations vector for a
3026  * mapped memory region to read in file data during a page fault.
3027  *
3028  * The goto's are kind of ugly, but this streamlines the normal case of having
3029  * it in the page cache, and handles the special cases reasonably without
3030  * having a lot of duplicated code.
3031  *
3032  * vma->vm_mm->mmap_lock must be held on entry.
3033  *
3034  * If our return value has VM_FAULT_RETRY set, it's because the mmap_lock
3035  * may be dropped before doing I/O or by lock_page_maybe_drop_mmap().
3036  *
3037  * If our return value does not have VM_FAULT_RETRY set, the mmap_lock
3038  * has not been released.
3039  *
3040  * We never return with VM_FAULT_RETRY and a bit from VM_FAULT_ERROR set.
3041  *
3042  * Return: bitwise-OR of %VM_FAULT_ codes.
3043  */
3044 vm_fault_t filemap_fault(struct vm_fault *vmf)
3045 {
3046         int error;
3047         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
3048         struct file *fpin = NULL;
3049         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3050         struct inode *inode = mapping->host;
3051         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
3052         pgoff_t max_off;
3053         struct page *page;
3054         vm_fault_t ret = 0;
3055         bool mapping_locked = false;
3056
3057         max_off = DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_SIZE);
3058         if (unlikely(offset >= max_off))
3059                 return VM_FAULT_SIGBUS;
3060
3061         /*
3062          * Do we have something in the page cache already?
3063          */
3064         page = find_get_page(mapping, offset);
3065         if (likely(page)) {
3066                 /*
3067                  * We found the page, so try async readahead before waiting for
3068                  * the lock.
3069                  */
3070                 if (!(vmf->flags & FAULT_FLAG_TRIED))
3071                         fpin = do_async_mmap_readahead(vmf, page);
3072                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
3073                         filemap_invalidate_lock_shared(mapping);
3074                         mapping_locked = true;
3075                 }
3076         } else {
3077                 /* No page in the page cache at all */
3078                 count_vm_event(PGMAJFAULT);
3079                 count_memcg_event_mm(vmf->vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
3080                 ret = VM_FAULT_MAJOR;
3081                 fpin = do_sync_mmap_readahead(vmf);
3082 retry_find:
3083                 /*
3084                  * See comment in filemap_create_page() why we need
3085                  * invalidate_lock
3086                  */
3087                 if (!mapping_locked) {
3088                         filemap_invalidate_lock_shared(mapping);
3089                         mapping_locked = true;
3090                 }
3091                 page = pagecache_get_page(mapping, offset,
3092                                           FGP_CREAT|FGP_FOR_MMAP,
3093                                           vmf->gfp_mask);
3094                 if (!page) {
3095                         if (fpin)
3096                                 goto out_retry;
3097                         filemap_invalidate_unlock_shared(mapping);
3098                         return VM_FAULT_OOM;
3099                 }
3100         }
3101
3102         if (!lock_page_maybe_drop_mmap(vmf, page, &fpin))
3103                 goto out_retry;
3104
3105         /* Did it get truncated? */
3106         if (unlikely(compound_head(page)->mapping != mapping)) {
3107                 unlock_page(page);
3108                 put_page(page);
3109                 goto retry_find;
3110         }
3111         VM_BUG_ON_PAGE(page_to_pgoff(page) != offset, page);
3112
3113         /*
3114          * We have a locked page in the page cache, now we need to check
3115          * that it's up-to-date. If not, it is going to be due to an error.
3116          */
3117         if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
3118                 /*
3119                  * The page was in cache and uptodate and now it is not.
3120                  * Strange but possible since we didn't hold the page lock all
3121                  * the time. Let's drop everything get the invalidate lock and
3122                  * try again.
3123                  */
3124                 if (!mapping_locked) {
3125                         unlock_page(page);
3126                         put_page(page);
3127                         goto retry_find;
3128                 }
3129                 goto page_not_uptodate;
3130         }
3131
3132         /*
3133          * We've made it this far and we had to drop our mmap_lock, now is the
3134          * time to return to the upper layer and have it re-find the vma and
3135          * redo the fault.
3136          */
3137         if (fpin) {
3138                 unlock_page(page);
3139                 goto out_retry;
3140         }
3141         if (mapping_locked)
3142                 filemap_invalidate_unlock_shared(mapping);
3143
3144         /*
3145          * Found the page and have a reference on it.
3146          * We must recheck i_size under page lock.
3147          */
3148         max_off = DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_SIZE);
3149         if (unlikely(offset >= max_off)) {
3150                 unlock_page(page);
3151                 put_page(page);
3152                 return VM_FAULT_SIGBUS;
3153         }
3154
3155         vmf->page = page;
3156         return ret | VM_FAULT_LOCKED;
3157
3158 page_not_uptodate:
3159         /*
3160          * Umm, take care of errors if the page isn't up-to-date.
3161          * Try to re-read it _once_. We do this synchronously,
3162          * because there really aren't any performance issues here
3163          * and we need to check for errors.
3164          */
3165         fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
3166         error = filemap_read_page(file, mapping, page);
3167         if (fpin)
3168                 goto out_retry;
3169         put_page(page);
3170
3171         if (!error || error == AOP_TRUNCATED_PAGE)
3172                 goto retry_find;
3173         filemap_invalidate_unlock_shared(mapping);
3174
3175         return VM_FAULT_SIGBUS;
3176
3177 out_retry:
3178         /*
3179          * We dropped the mmap_lock, we need to return to the fault handler to
3180          * re-find the vma and come back and find our hopefully still populated
3181          * page.
3182          */
3183         if (page)
3184                 put_page(page);
3185         if (mapping_locked)
3186                 filemap_invalidate_unlock_shared(mapping);
3187         if (fpin)
3188                 fput(fpin);
3189         return ret | VM_FAULT_RETRY;
3190 }
3191 EXPORT_SYMBOL(filemap_fault);
3192
3193 static bool filemap_map_pmd(struct vm_fault *vmf, struct page *page)
3194 {
3195         struct mm_struct *mm = vmf->vma->vm_mm;
3196
3197         /* Huge page is mapped? No need to proceed. */
3198         if (pmd_trans_huge(*vmf->pmd)) {
3199                 unlock_page(page);
3200                 put_page(page);
3201                 return true;
3202         }
3203
3204         if (pmd_none(*vmf->pmd) && PageTransHuge(page)) {
3205                 vm_fault_t ret = do_set_pmd(vmf, page);
3206                 if (!ret) {
3207                         /* The page is mapped successfully, reference consumed. */
3208                         unlock_page(page);
3209                         return true;
3210                 }
3211         }
3212
3213         if (pmd_none(*vmf->pmd))
3214                 pmd_install(mm, vmf->pmd, &vmf->prealloc_pte);
3215
3216         /* See comment in handle_pte_fault() */
3217         if (pmd_devmap_trans_unstable(vmf->pmd)) {
3218                 unlock_page(page);
3219                 put_page(page);
3220                 return true;
3221         }
3222
3223         return false;
3224 }
3225
3226 static struct page *next_uptodate_page(struct page *page,
3227                                        struct address_space *mapping,
3228                                        struct xa_state *xas, pgoff_t end_pgoff)
3229 {
3230         unsigned long max_idx;
3231
3232         do {
3233                 if (!page)
3234                         return NULL;
3235                 if (xas_retry(xas, page))
3236                         continue;
3237                 if (xa_is_value(page))
3238                         continue;
3239                 if (PageLocked(page))
3240                         continue;
3241                 if (!page_cache_get_speculative(page))
3242                         continue;
3243                 /* Has the page moved or been split? */
3244                 if (unlikely(page != xas_reload(xas)))
3245                         goto skip;
3246                 if (!PageUptodate(page) || PageReadahead(page))
3247                         goto skip;
3248                 if (PageHWPoison(page))
3249                         goto skip;
3250                 if (!trylock_page(page))
3251                         goto skip;
3252                 if (page->mapping != mapping)
3253                         goto unlock;
3254                 if (!PageUptodate(page))
3255                         goto unlock;
3256                 max_idx = DIV_ROUND_UP(i_size_read(mapping->host), PAGE_SIZE);
3257                 if (xas->xa_index >= max_idx)
3258                         goto unlock;
3259                 return page;
3260 unlock:
3261                 unlock_page(page);
3262 skip:
3263                 put_page(page);
3264         } while ((page = xas_next_entry(xas, end_pgoff)) != NULL);
3265
3266         return NULL;
3267 }
3268
3269 static inline struct page *first_map_page(struct address_space *mapping,
3270                                           struct xa_state *xas,
3271                                           pgoff_t end_pgoff)
3272 {
3273         return next_uptodate_page(xas_find(xas, end_pgoff),
3274                                   mapping, xas, end_pgoff);
3275 }
3276
3277 static inline struct page *next_map_page(struct address_space *mapping,
3278                                          struct xa_state *xas,
3279                                          pgoff_t end_pgoff)
3280 {
3281         return next_uptodate_page(xas_next_entry(xas, end_pgoff),
3282                                   mapping, xas, end_pgoff);
3283 }
3284
3285 vm_fault_t filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
3286                              pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff)
3287 {
3288         struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
3289         struct file *file = vma->vm_file;
3290         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3291         pgoff_t last_pgoff = start_pgoff;
3292         unsigned long addr;
3293         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start_pgoff);
3294         struct page *head, *page;
3295         unsigned int mmap_miss = READ_ONCE(file->f_ra.mmap_miss);
3296         vm_fault_t ret = 0;
3297
3298         rcu_read_lock();
3299         head = first_map_page(mapping, &xas, end_pgoff);
3300         if (!head)
3301                 goto out;
3302
3303         if (filemap_map_pmd(vmf, head)) {
3304                 ret = VM_FAULT_NOPAGE;
3305                 goto out;
3306         }
3307
3308         addr = vma->vm_start + ((start_pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
3309         vmf->pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, vmf->pmd, addr, &vmf->ptl);
3310         do {
3311                 page = find_subpage(head, xas.xa_index);
3312                 if (PageHWPoison(page))
3313                         goto unlock;
3314
3315                 if (mmap_miss > 0)
3316                         mmap_miss--;
3317
3318                 addr += (xas.xa_index - last_pgoff) << PAGE_SHIFT;
3319                 vmf->pte += xas.xa_index - last_pgoff;
3320                 last_pgoff = xas.xa_index;
3321
3322                 if (!pte_none(*vmf->pte))
3323                         goto unlock;
3324
3325                 /* We're about to handle the fault */
3326                 if (vmf->address == addr)
3327                         ret = VM_FAULT_NOPAGE;
3328
3329                 do_set_pte(vmf, page, addr);
3330                 /* no need to invalidate: a not-present page won't be cached */
3331                 update_mmu_cache(vma, addr, vmf->pte);
3332                 unlock_page(head);
3333                 continue;
3334 unlock:
3335                 unlock_page(head);
3336                 put_page(head);
3337         } while ((head = next_map_page(mapping, &xas, end_pgoff)) != NULL);
3338         pte_unmap_unlock(vmf->pte, vmf->ptl);
3339 out:
3340         rcu_read_unlock();
3341         WRITE_ONCE(file->f_ra.mmap_miss, mmap_miss);
3342         return ret;
3343 }
3344 EXPORT_SYMBOL(filemap_map_pages);
3345
3346 vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
3347 {
3348         struct address_space *mapping = vmf->vma->vm_file->f_mapping;
3349         struct page *page = vmf->page;
3350         vm_fault_t ret = VM_FAULT_LOCKED;
3351
3352         sb_start_pagefault(mapping->host->i_sb);
3353         file_update_time(vmf->vma->vm_file);
3354         lock_page(page);
3355         if (page->mapping != mapping) {
3356                 unlock_page(page);
3357                 ret = VM_FAULT_NOPAGE;
3358                 goto out;
3359         }
3360         /*
3361          * We mark the page dirty already here so that when freeze is in
3362          * progress, we are guaranteed that writeback during freezing will
3363          * see the dirty page and writeprotect it again.
3364          */
3365         set_page_dirty(page);
3366         wait_for_stable_page(page);
3367 out:
3368         sb_end_pagefault(mapping->host->i_sb);
3369         return ret;
3370 }
3371
3372 const struct vm_operations_struct generic_file_vm_ops = {
3373         .fault          = filemap_fault,
3374         .map_pages      = filemap_map_pages,
3375         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
3376 };
3377
3378 /* This is used for a general mmap of a disk file */
3379
3380 int generic_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3381 {
3382         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3383
3384         if (!mapping->a_ops->readpage)
3385                 return -ENOEXEC;
3386         file_accessed(file);
3387         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
3388         return 0;
3389 }
3390
3391 /*
3392  * This is for filesystems which do not implement ->writepage.
3393  */
3394 int generic_file_readonly_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3395 {
3396         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_MAYWRITE))
3397                 return -EINVAL;
3398         return generic_file_mmap(file, vma);
3399 }
3400 #else
3401 vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
3402 {
3403         return VM_FAULT_SIGBUS;
3404 }
3405 int generic_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3406 {
3407         return -ENOSYS;
3408 }
3409 int generic_file_readonly_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3410 {
3411         return -ENOSYS;
3412 }
3413 #endif /* CONFIG_MMU */
3414
3415 EXPORT_SYMBOL(filemap_page_mkwrite);
3416 EXPORT_SYMBOL(generic_file_mmap);
3417 EXPORT_SYMBOL(generic_file_readonly_mmap);
3418
3419 static struct page *wait_on_page_read(struct page *page)
3420 {
3421         if (!IS_ERR(page)) {
3422                 wait_on_page_locked(page);
3423                 if (!PageUptodate(page)) {
3424                         put_page(page);
3425                         page = ERR_PTR(-EIO);
3426                 }
3427         }
3428         return page;
3429 }
3430
3431 static struct page *do_read_cache_page(struct address_space *mapping,
3432                                 pgoff_t index,
3433                                 int (*filler)(void *, struct page *),
3434                                 void *data,
3435                                 gfp_t gfp)
3436 {
3437         struct page *page;
3438         int err;
3439 repeat:
3440         page = find_get_page(mapping, index);
3441         if (!page) {
3442                 page = __page_cache_alloc(gfp);
3443                 if (!page)
3444                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
3445                 err = add_to_page_cache_lru(page, mapping, index, gfp);
3446                 if (unlikely(err)) {
3447                         put_page(page);
3448                         if (err == -EEXIST)
3449                                 goto repeat;
3450                         /* Presumably ENOMEM for xarray node */
3451                         return ERR_PTR(err);
3452                 }
3453
3454 filler:
3455                 if (filler)
3456                         err = filler(data, page);
3457                 else
3458                         err = mapping->a_ops->readpage(data, page);
3459
3460                 if (err < 0) {
3461                         put_page(page);
3462                         return ERR_PTR(err);
3463                 }
3464
3465                 page = wait_on_page_read(page);
3466                 if (IS_ERR(page))
3467                         return page;
3468                 goto out;
3469         }
3470         if (PageUptodate(page))
3471                 goto out;
3472
3473         /*
3474          * Page is not up to date and may be locked due to one of the following
3475          * case a: Page is being filled and the page lock is held
3476          * case b: Read/write error clearing the page uptodate status
3477          * case c: Truncation in progress (page locked)
3478          * case d: Reclaim in progress
3479          *
3480          * Case a, the page will be up to date when the page is unlocked.
3481          *    There is no need to serialise on the page lock here as the page
3482          *    is pinned so the lock gives no additional protection. Even if the
3483          *    page is truncated, the data is still valid if PageUptodate as
3484          *    it's a race vs truncate race.
3485          * Case b, the page will not be up to date
3486          * Case c, the page may be truncated but in itself, the data may still
3487          *    be valid after IO completes as it's a read vs truncate race. The
3488          *    operation must restart if the page is not uptodate on unlock but
3489          *    otherwise serialising on page lock to stabilise the mapping gives
3490          *    no additional guarantees to the caller as the page lock is
3491          *    released before return.
3492          * Case d, similar to truncation. If reclaim holds the page lock, it
3493          *    will be a race with remove_mapping that determines if the mapping
3494          *    is valid on unlock but otherwise the data is valid and there is
3495          *    no need to serialise with page lock.
3496          *
3497          * As the page lock gives no additional guarantee, we optimistically
3498          * wait on the page to be unlocked and check if it's up to date and
3499          * use the page if it is. Otherwise, the page lock is required to
3500          * distinguish between the different cases. The motivation is that we
3501          * avoid spurious serialisations and wakeups when multiple processes
3502          * wait on the same page for IO to complete.
3503          */
3504         wait_on_page_locked(page);
3505         if (PageUptodate(page))
3506                 goto out;
3507
3508         /* Distinguish between all the cases under the safety of the lock */
3509         lock_page(page);
3510
3511         /* Case c or d, restart the operation */
3512         if (!page->mapping) {
3513                 unlock_page(page);
3514                 put_page(page);
3515                 goto repeat;
3516         }
3517
3518         /* Someone else locked and filled the page in a very small window */
3519         if (PageUptodate(page)) {
3520                 unlock_page(page);
3521                 goto out;
3522         }
3523
3524         /*
3525          * A previous I/O error may have been due to temporary
3526          * failures.
3527          * Clear page error before actual read, PG_error will be
3528          * set again if read page fails.
3529          */
3530         ClearPageError(page);
3531         goto filler;
3532
3533 out:
3534         mark_page_accessed(page);
3535         return page;
3536 }
3537
3538 /**
3539  * read_cache_page - read into page cache, fill it if needed
3540  * @mapping:    the page's address_space
3541  * @index:      the page index
3542  * @filler:     function to perform the read
3543  * @data:       first arg to filler(data, page) function, often left as NULL
3544  *
3545  * Read into the page cache. If a page already exists, and PageUptodate() is
3546  * not set, try to fill the page and wait for it to become unlocked.
3547  *
3548  * If the page does not get brought uptodate, return -EIO.
3549  *
3550  * The function expects mapping->invalidate_lock to be already held.
3551  *
3552  * Return: up to date page on success, ERR_PTR() on failure.
3553  */
3554 struct page *read_cache_page(struct address_space *mapping,
3555                                 pgoff_t index,
3556                                 int (*filler)(void *, struct page *),
3557                                 void *data)
3558 {
3559         return do_read_cache_page(mapping, index, filler, data,
3560                         mapping_gfp_mask(mapping));
3561 }
3562 EXPORT_SYMBOL(read_cache_page);
3563
3564 /**
3565  * read_cache_page_gfp - read into page cache, using specified page allocation flags.
3566  * @mapping:    the page's address_space
3567  * @index:      the page index
3568  * @gfp:        the page allocator flags to use if allocating
3569  *
3570  * This is the same as "read_mapping_page(mapping, index, NULL)", but with
3571  * any new page allocations done using the specified allocation flags.
3572  *
3573  * If the page does not get brought uptodate, return -EIO.
3574  *
3575  * The function expects mapping->invalidate_lock to be already held.
3576  *
3577  * Return: up to date page on success, ERR_PTR() on failure.
3578  */
3579 struct page *read_cache_page_gfp(struct address_space *mapping,
3580                                 pgoff_t index,
3581                                 gfp_t gfp)
3582 {
3583         return do_read_cache_page(mapping, index, NULL, NULL, gfp);
3584 }
3585 EXPORT_SYMBOL(read_cache_page_gfp);
3586
3587 int pagecache_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
3588                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
3589                                 struct page **pagep, void **fsdata)
3590 {
3591         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
3592
3593         return aops->write_begin(file, mapping, pos, len, flags,
3594                                                         pagep, fsdata);
3595 }
3596 EXPORT_SYMBOL(pagecache_write_begin);
3597
3598 int pagecache_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
3599                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
3600                                 struct page *page, void *fsdata)
3601 {
3602         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
3603
3604         return aops->write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
3605 }
3606 EXPORT_SYMBOL(pagecache_write_end);
3607
3608 /*
3609  * Warn about a page cache invalidation failure during a direct I/O write.
3610  */
3611 void dio_warn_stale_pagecache(struct file *filp)
3612 {
3613         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(_rs, 86400 * HZ, DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
3614         char pathname[128];
3615         char *path;
3616
3617         errseq_set(&filp->f_mapping->wb_err, -EIO);
3618         if (__ratelimit(&_rs)) {
3619                 path = file_path(filp, pathname, sizeof(pathname));
3620                 if (IS_ERR(path))
3621                         path = "(unknown)";
3622                 pr_crit("Page cache invalidation failure on direct I/O.  Possible data corruption due to collision with buffered I/O!\n");
3623                 pr_crit("File: %s PID: %d Comm: %.20s\n", path, current->pid,
3624                         current->comm);
3625         }
3626 }
3627
3628 ssize_t
3629 generic_file_direct_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3630 {
3631         struct file     *file = iocb->ki_filp;
3632         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3633         struct inode    *inode = mapping->host;
3634         loff_t          pos = iocb->ki_pos;
3635         ssize_t         written;
3636         size_t          write_len;
3637         pgoff_t         end;
3638
3639         write_len = iov_iter_count(from);
3640         end = (pos + write_len - 1) >> PAGE_SHIFT;
3641
3642         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
3643                 /* If there are pages to writeback, return */
3644                 if (filemap_range_has_page(file->f_mapping, pos,
3645                                            pos + write_len - 1))
3646                         return -EAGAIN;
3647         } else {
3648                 written = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos,
3649                                                         pos + write_len - 1);
3650                 if (written)
3651                         goto out;
3652         }
3653
3654         /*
3655          * After a write we want buffered reads to be sure to go to disk to get
3656          * the new data.  We invalidate clean cached page from the region we're
3657          * about to write.  We do this *before* the write so that we can return
3658          * without clobbering -EIOCBQUEUED from ->direct_IO().
3659          */
3660         written = invalidate_inode_pages2_range(mapping,
3661                                         pos >> PAGE_SHIFT, end);
3662         /*
3663          * If a page can not be invalidated, return 0 to fall back
3664          * to buffered write.
3665          */
3666         if (written) {
3667                 if (written == -EBUSY)
3668                         return 0;
3669                 goto out;
3670         }
3671
3672         written = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, from);
3673
3674         /*
3675          * Finally, try again to invalidate clean pages which might have been
3676          * cached by non-direct readahead, or faulted in by get_user_pages()
3677          * if the source of the write was an mmap'ed region of the file
3678          * we're writing.  Either one is a pretty crazy thing to do,
3679          * so we don't support it 100%.  If this invalidation
3680          * fails, tough, the write still worked...
3681          *
3682          * Most of the time we do not need this since dio_complete() will do
3683          * the invalidation for us. However there are some file systems that
3684          * do not end up with dio_complete() being called, so let's not break
3685          * them by removing it completely.
3686          *
3687          * Noticeable example is a blkdev_direct_IO().
3688          *
3689          * Skip invalidation for async writes or if mapping has no pages.
3690          */
3691         if (written > 0 && mapping->nrpages &&
3692             invalidate_inode_pages2_range(mapping, pos >> PAGE_SHIFT, end))
3693                 dio_warn_stale_pagecache(file);
3694
3695         if (written > 0) {
3696                 pos += written;
3697                 write_len -= written;
3698                 if (pos > i_size_read(inode) && !S_ISBLK(inode->i_mode)) {
3699                         i_size_write(inode, pos);
3700                         mark_inode_dirty(inode);
3701                 }
3702                 iocb->ki_pos = pos;
3703         }
3704         if (written != -EIOCBQUEUED)
3705                 iov_iter_revert(from, write_len - iov_iter_count(from));
3706 out:
3707         return written;
3708 }
3709 EXPORT_SYMBOL(generic_file_direct_write);
3710
3711 ssize_t generic_perform_write(struct file *file,
3712                                 struct iov_iter *i, loff_t pos)
3713 {
3714         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3715         const struct address_space_operations *a_ops = mapping->a_ops;
3716         long status = 0;
3717         ssize_t written = 0;
3718         unsigned int flags = 0;
3719
3720         do {
3721                 struct page *page;
3722                 unsigned long offset;   /* Offset into pagecache page */
3723                 unsigned long bytes;    /* Bytes to write to page */
3724                 size_t copied;          /* Bytes copied from user */
3725                 void *fsdata;
3726
3727                 offset = (pos & (PAGE_SIZE - 1));
3728                 bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
3729                                                 iov_iter_count(i));
3730
3731 again:
3732                 /*
3733                  * Bring in the user page that we will copy from _first_.
3734                  * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
3735                  * same page as we're writing to, without it being marked
3736                  * up-to-date.
3737                  */
3738                 if (unlikely(fault_in_iov_iter_readable(i, bytes))) {
3739                         status = -EFAULT;
3740                         break;
3741                 }
3742
3743                 if (fatal_signal_pending(current)) {
3744                         status = -EINTR;
3745                         break;
3746                 }
3747
3748                 status = a_ops->write_begin(file, mapping, pos, bytes, flags,
3749                                                 &page, &fsdata);
3750                 if (unlikely(status < 0))
3751                         break;
3752
3753                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
3754                         flush_dcache_page(page);
3755
3756                 copied = copy_page_from_iter_atomic(page, offset, bytes, i);
3757                 flush_dcache_page(page);
3758
3759                 status = a_ops->write_end(file, mapping, pos, bytes, copied,
3760                                                 page, fsdata);
3761                 if (unlikely(status != copied)) {
3762                         iov_iter_revert(i, copied - max(status, 0L));
3763                         if (unlikely(status < 0))
3764                                 break;
3765                 }
3766                 cond_resched();
3767
3768                 if (unlikely(status == 0)) {
3769                         /*
3770                          * A short copy made ->write_end() reject the
3771                          * thing entirely.  Might be memory poisoning
3772                          * halfway through, might be a race with munmap,
3773                          * might be severe memory pressure.
3774                          */
3775                         if (copied)
3776                                 bytes = copied;
3777                         goto again;
3778                 }
3779                 pos += status;
3780                 written += status;
3781
3782                 balance_dirty_pages_ratelimited(mapping);
3783         } while (iov_iter_count(i));
3784
3785         return written ? written : status;
3786 }
3787 EXPORT_SYMBOL(generic_perform_write);
3788
3789 /**
3790  * __generic_file_write_iter - write data to a file
3791  * @iocb:       IO state structure (file, offset, etc.)
3792  * @from:       iov_iter with data to write
3793  *
3794  * This function does all the work needed for actually writing data to a
3795  * file. It does all basic checks, removes SUID from the file, updates
3796  * modification times and calls proper subroutines depending on whether we
3797  * do direct IO or a standard buffered write.
3798  *
3799  * It expects i_rwsem to be grabbed unless we work on a block device or similar
3800  * object which does not need locking at all.
3801  *
3802  * This function does *not* take care of syncing data in case of O_SYNC write.
3803  * A caller has to handle it. This is mainly due to the fact that we want to
3804  * avoid syncing under i_rwsem.
3805  *
3806  * Return:
3807  * * number of bytes written, even for truncated writes
3808  * * negative error code if no data has been written at all
3809  */
3810 ssize_t __generic_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3811 {
3812         struct file *file = iocb->ki_filp;
3813         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3814         struct inode    *inode = mapping->host;
3815         ssize_t         written = 0;
3816         ssize_t         err;
3817         ssize_t         status;
3818
3819         /* We can write back this queue in page reclaim */
3820         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
3821         err = file_remove_privs(file);
3822         if (err)
3823                 goto out;
3824
3825         err = file_update_time(file);
3826         if (err)
3827                 goto out;
3828
3829         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
3830                 loff_t pos, endbyte;
3831
3832                 written = generic_file_direct_write(iocb, from);
3833                 /*
3834                  * If the write stopped short of completing, fall back to
3835                  * buffered writes.  Some filesystems do this for writes to
3836                  * holes, for example.  For DAX files, a buffered write will
3837                  * not succeed (even if it did, DAX does not handle dirty
3838                  * page-cache pages correctly).
3839                  */
3840                 if (written < 0 || !iov_iter_count(from) || IS_DAX(inode))
3841                         goto out;
3842
3843                 status = generic_perform_write(file, from, pos = iocb->ki_pos);
3844                 /*
3845                  * If generic_perform_write() returned a synchronous error
3846                  * then we want to return the number of bytes which were
3847                  * direct-written, or the error code if that was zero.  Note
3848                  * that this differs from normal direct-io semantics, which
3849                  * will return -EFOO even if some bytes were written.
3850                  */
3851                 if (unlikely(status < 0)) {
3852                         err = status;
3853                         goto out;
3854                 }
3855                 /*
3856                  * We need to ensure that the page cache pages are written to
3857                  * disk and invalidated to preserve the expected O_DIRECT
3858                  * semantics.
3859                  */
3860                 endbyte = pos + status - 1;
3861                 err = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos, endbyte);
3862                 if (err == 0) {
3863                         iocb->ki_pos = endbyte + 1;
3864                         written += status;
3865                         invalidate_mapping_pages(mapping,
3866                                                  pos >> PAGE_SHIFT,
3867                                                  endbyte >> PAGE_SHIFT);
3868                 } else {
3869                         /*
3870                          * We don't know how much we wrote, so just return
3871                          * the number of bytes which were direct-written
3872                          */
3873                 }
3874         } else {
3875                 written = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
3876                 if (likely(written > 0))
3877                         iocb->ki_pos += written;
3878         }
3879 out:
3880         current->backing_dev_info = NULL;
3881         return written ? written : err;
3882 }
3883 EXPORT_SYMBOL(__generic_file_write_iter);
3884
3885 /**
3886  * generic_file_write_iter - write data to a file
3887  * @iocb:       IO state structure
3888  * @from:       iov_iter with data to write
3889  *
3890  * This is a wrapper around __generic_file_write_iter() to be used by most
3891  * filesystems. It takes care of syncing the file in case of O_SYNC file
3892  * and acquires i_rwsem as needed.
3893  * Return:
3894  * * negative error code if no data has been written at all of
3895  *   vfs_fsync_range() failed for a synchronous write
3896  * * number of bytes written, even for truncated writes
3897  */
3898 ssize_t generic_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3899 {
3900         struct file *file = iocb->ki_filp;
3901         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
3902         ssize_t ret;
3903
3904         inode_lock(inode);
3905         ret = generic_write_checks(iocb, from);
3906         if (ret > 0)
3907                 ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
3908         inode_unlock(inode);
3909
3910         if (ret > 0)
3911                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
3912         return ret;
3913 }
3914 EXPORT_SYMBOL(generic_file_write_iter);
3915
3916 /**
3917  * try_to_release_page() - release old fs-specific metadata on a page
3918  *
3919  * @page: the page which the kernel is trying to free
3920  * @gfp_mask: memory allocation flags (and I/O mode)
3921  *
3922  * The address_space is to try to release any data against the page
3923  * (presumably at page->private).
3924  *
3925  * This may also be called if PG_fscache is set on a page, indicating that the
3926  * page is known to the local caching routines.
3927  *
3928  * The @gfp_mask argument specifies whether I/O may be performed to release
3929  * this page (__GFP_IO), and whether the call may block (__GFP_RECLAIM & __GFP_FS).
3930  *
3931  * Return: %1 if the release was successful, otherwise return zero.
3932  */
3933 int try_to_release_page(struct page *page, gfp_t gfp_mask)
3934 {
3935         struct address_space * const mapping = page->mapping;
3936
3937         BUG_ON(!PageLocked(page));
3938         if (PageWriteback(page))
3939                 return 0;
3940
3941         if (mapping && mapping->a_ops->releasepage)
3942                 return mapping->a_ops->releasepage(page, gfp_mask);
3943         return try_to_free_buffers(page);
3944 }
3945
3946 EXPORT_SYMBOL(try_to_release_page);