Merge tag 'scsi-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jejb/scsi
[linux-block.git] / include / linux / pagemap.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_PAGEMAP_H
3 #define _LINUX_PAGEMAP_H
4
5 /*
6  * Copyright 1995 Linus Torvalds
7  */
8 #include <linux/mm.h>
9 #include <linux/fs.h>
10 #include <linux/list.h>
11 #include <linux/highmem.h>
12 #include <linux/compiler.h>
13 #include <linux/uaccess.h>
14 #include <linux/gfp.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/hardirq.h> /* for in_interrupt() */
17 #include <linux/hugetlb_inline.h>
18
19 struct folio_batch;
20
21 unsigned long invalidate_mapping_pages(struct address_space *mapping,
22                                         pgoff_t start, pgoff_t end);
23
24 static inline void invalidate_remote_inode(struct inode *inode)
25 {
26         if (S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISDIR(inode->i_mode) ||
27             S_ISLNK(inode->i_mode))
28                 invalidate_mapping_pages(inode->i_mapping, 0, -1);
29 }
30 int invalidate_inode_pages2(struct address_space *mapping);
31 int invalidate_inode_pages2_range(struct address_space *mapping,
32                 pgoff_t start, pgoff_t end);
33 int kiocb_invalidate_pages(struct kiocb *iocb, size_t count);
34 void kiocb_invalidate_post_direct_write(struct kiocb *iocb, size_t count);
35
36 int write_inode_now(struct inode *, int sync);
37 int filemap_fdatawrite(struct address_space *);
38 int filemap_flush(struct address_space *);
39 int filemap_fdatawait_keep_errors(struct address_space *mapping);
40 int filemap_fdatawait_range(struct address_space *, loff_t lstart, loff_t lend);
41 int filemap_fdatawait_range_keep_errors(struct address_space *mapping,
42                 loff_t start_byte, loff_t end_byte);
43 int filemap_invalidate_inode(struct inode *inode, bool flush,
44                              loff_t start, loff_t end);
45
46 static inline int filemap_fdatawait(struct address_space *mapping)
47 {
48         return filemap_fdatawait_range(mapping, 0, LLONG_MAX);
49 }
50
51 bool filemap_range_has_page(struct address_space *, loff_t lstart, loff_t lend);
52 int filemap_write_and_wait_range(struct address_space *mapping,
53                 loff_t lstart, loff_t lend);
54 int __filemap_fdatawrite_range(struct address_space *mapping,
55                 loff_t start, loff_t end, int sync_mode);
56 int filemap_fdatawrite_range(struct address_space *mapping,
57                 loff_t start, loff_t end);
58 int filemap_check_errors(struct address_space *mapping);
59 void __filemap_set_wb_err(struct address_space *mapping, int err);
60 int filemap_fdatawrite_wbc(struct address_space *mapping,
61                            struct writeback_control *wbc);
62 int kiocb_write_and_wait(struct kiocb *iocb, size_t count);
63
64 static inline int filemap_write_and_wait(struct address_space *mapping)
65 {
66         return filemap_write_and_wait_range(mapping, 0, LLONG_MAX);
67 }
68
69 /**
70  * filemap_set_wb_err - set a writeback error on an address_space
71  * @mapping: mapping in which to set writeback error
72  * @err: error to be set in mapping
73  *
74  * When writeback fails in some way, we must record that error so that
75  * userspace can be informed when fsync and the like are called.  We endeavor
76  * to report errors on any file that was open at the time of the error.  Some
77  * internal callers also need to know when writeback errors have occurred.
78  *
79  * When a writeback error occurs, most filesystems will want to call
80  * filemap_set_wb_err to record the error in the mapping so that it will be
81  * automatically reported whenever fsync is called on the file.
82  */
83 static inline void filemap_set_wb_err(struct address_space *mapping, int err)
84 {
85         /* Fastpath for common case of no error */
86         if (unlikely(err))
87                 __filemap_set_wb_err(mapping, err);
88 }
89
90 /**
91  * filemap_check_wb_err - has an error occurred since the mark was sampled?
92  * @mapping: mapping to check for writeback errors
93  * @since: previously-sampled errseq_t
94  *
95  * Grab the errseq_t value from the mapping, and see if it has changed "since"
96  * the given value was sampled.
97  *
98  * If it has then report the latest error set, otherwise return 0.
99  */
100 static inline int filemap_check_wb_err(struct address_space *mapping,
101                                         errseq_t since)
102 {
103         return errseq_check(&mapping->wb_err, since);
104 }
105
106 /**
107  * filemap_sample_wb_err - sample the current errseq_t to test for later errors
108  * @mapping: mapping to be sampled
109  *
110  * Writeback errors are always reported relative to a particular sample point
111  * in the past. This function provides those sample points.
112  */
113 static inline errseq_t filemap_sample_wb_err(struct address_space *mapping)
114 {
115         return errseq_sample(&mapping->wb_err);
116 }
117
118 /**
119  * file_sample_sb_err - sample the current errseq_t to test for later errors
120  * @file: file pointer to be sampled
121  *
122  * Grab the most current superblock-level errseq_t value for the given
123  * struct file.
124  */
125 static inline errseq_t file_sample_sb_err(struct file *file)
126 {
127         return errseq_sample(&file->f_path.dentry->d_sb->s_wb_err);
128 }
129
130 /*
131  * Flush file data before changing attributes.  Caller must hold any locks
132  * required to prevent further writes to this file until we're done setting
133  * flags.
134  */
135 static inline int inode_drain_writes(struct inode *inode)
136 {
137         inode_dio_wait(inode);
138         return filemap_write_and_wait(inode->i_mapping);
139 }
140
141 static inline bool mapping_empty(struct address_space *mapping)
142 {
143         return xa_empty(&mapping->i_pages);
144 }
145
146 /*
147  * mapping_shrinkable - test if page cache state allows inode reclaim
148  * @mapping: the page cache mapping
149  *
150  * This checks the mapping's cache state for the pupose of inode
151  * reclaim and LRU management.
152  *
153  * The caller is expected to hold the i_lock, but is not required to
154  * hold the i_pages lock, which usually protects cache state. That's
155  * because the i_lock and the list_lru lock that protect the inode and
156  * its LRU state don't nest inside the irq-safe i_pages lock.
157  *
158  * Cache deletions are performed under the i_lock, which ensures that
159  * when an inode goes empty, it will reliably get queued on the LRU.
160  *
161  * Cache additions do not acquire the i_lock and may race with this
162  * check, in which case we'll report the inode as shrinkable when it
163  * has cache pages. This is okay: the shrinker also checks the
164  * refcount and the referenced bit, which will be elevated or set in
165  * the process of adding new cache pages to an inode.
166  */
167 static inline bool mapping_shrinkable(struct address_space *mapping)
168 {
169         void *head;
170
171         /*
172          * On highmem systems, there could be lowmem pressure from the
173          * inodes before there is highmem pressure from the page
174          * cache. Make inodes shrinkable regardless of cache state.
175          */
176         if (IS_ENABLED(CONFIG_HIGHMEM))
177                 return true;
178
179         /* Cache completely empty? Shrink away. */
180         head = rcu_access_pointer(mapping->i_pages.xa_head);
181         if (!head)
182                 return true;
183
184         /*
185          * The xarray stores single offset-0 entries directly in the
186          * head pointer, which allows non-resident page cache entries
187          * to escape the shadow shrinker's list of xarray nodes. The
188          * inode shrinker needs to pick them up under memory pressure.
189          */
190         if (!xa_is_node(head) && xa_is_value(head))
191                 return true;
192
193         return false;
194 }
195
196 /*
197  * Bits in mapping->flags.
198  */
199 enum mapping_flags {
200         AS_EIO          = 0,    /* IO error on async write */
201         AS_ENOSPC       = 1,    /* ENOSPC on async write */
202         AS_MM_ALL_LOCKS = 2,    /* under mm_take_all_locks() */
203         AS_UNEVICTABLE  = 3,    /* e.g., ramdisk, SHM_LOCK */
204         AS_EXITING      = 4,    /* final truncate in progress */
205         /* writeback related tags are not used */
206         AS_NO_WRITEBACK_TAGS = 5,
207         AS_LARGE_FOLIO_SUPPORT = 6,
208         AS_RELEASE_ALWAYS,      /* Call ->release_folio(), even if no private data */
209         AS_STABLE_WRITES,       /* must wait for writeback before modifying
210                                    folio contents */
211         AS_UNMOVABLE,           /* The mapping cannot be moved, ever */
212 };
213
214 /**
215  * mapping_set_error - record a writeback error in the address_space
216  * @mapping: the mapping in which an error should be set
217  * @error: the error to set in the mapping
218  *
219  * When writeback fails in some way, we must record that error so that
220  * userspace can be informed when fsync and the like are called.  We endeavor
221  * to report errors on any file that was open at the time of the error.  Some
222  * internal callers also need to know when writeback errors have occurred.
223  *
224  * When a writeback error occurs, most filesystems will want to call
225  * mapping_set_error to record the error in the mapping so that it can be
226  * reported when the application calls fsync(2).
227  */
228 static inline void mapping_set_error(struct address_space *mapping, int error)
229 {
230         if (likely(!error))
231                 return;
232
233         /* Record in wb_err for checkers using errseq_t based tracking */
234         __filemap_set_wb_err(mapping, error);
235
236         /* Record it in superblock */
237         if (mapping->host)
238                 errseq_set(&mapping->host->i_sb->s_wb_err, error);
239
240         /* Record it in flags for now, for legacy callers */
241         if (error == -ENOSPC)
242                 set_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags);
243         else
244                 set_bit(AS_EIO, &mapping->flags);
245 }
246
247 static inline void mapping_set_unevictable(struct address_space *mapping)
248 {
249         set_bit(AS_UNEVICTABLE, &mapping->flags);
250 }
251
252 static inline void mapping_clear_unevictable(struct address_space *mapping)
253 {
254         clear_bit(AS_UNEVICTABLE, &mapping->flags);
255 }
256
257 static inline bool mapping_unevictable(struct address_space *mapping)
258 {
259         return mapping && test_bit(AS_UNEVICTABLE, &mapping->flags);
260 }
261
262 static inline void mapping_set_exiting(struct address_space *mapping)
263 {
264         set_bit(AS_EXITING, &mapping->flags);
265 }
266
267 static inline int mapping_exiting(struct address_space *mapping)
268 {
269         return test_bit(AS_EXITING, &mapping->flags);
270 }
271
272 static inline void mapping_set_no_writeback_tags(struct address_space *mapping)
273 {
274         set_bit(AS_NO_WRITEBACK_TAGS, &mapping->flags);
275 }
276
277 static inline int mapping_use_writeback_tags(struct address_space *mapping)
278 {
279         return !test_bit(AS_NO_WRITEBACK_TAGS, &mapping->flags);
280 }
281
282 static inline bool mapping_release_always(const struct address_space *mapping)
283 {
284         return test_bit(AS_RELEASE_ALWAYS, &mapping->flags);
285 }
286
287 static inline void mapping_set_release_always(struct address_space *mapping)
288 {
289         set_bit(AS_RELEASE_ALWAYS, &mapping->flags);
290 }
291
292 static inline void mapping_clear_release_always(struct address_space *mapping)
293 {
294         clear_bit(AS_RELEASE_ALWAYS, &mapping->flags);
295 }
296
297 static inline bool mapping_stable_writes(const struct address_space *mapping)
298 {
299         return test_bit(AS_STABLE_WRITES, &mapping->flags);
300 }
301
302 static inline void mapping_set_stable_writes(struct address_space *mapping)
303 {
304         set_bit(AS_STABLE_WRITES, &mapping->flags);
305 }
306
307 static inline void mapping_clear_stable_writes(struct address_space *mapping)
308 {
309         clear_bit(AS_STABLE_WRITES, &mapping->flags);
310 }
311
312 static inline void mapping_set_unmovable(struct address_space *mapping)
313 {
314         /*
315          * It's expected unmovable mappings are also unevictable. Compaction
316          * migrate scanner (isolate_migratepages_block()) relies on this to
317          * reduce page locking.
318          */
319         set_bit(AS_UNEVICTABLE, &mapping->flags);
320         set_bit(AS_UNMOVABLE, &mapping->flags);
321 }
322
323 static inline bool mapping_unmovable(struct address_space *mapping)
324 {
325         return test_bit(AS_UNMOVABLE, &mapping->flags);
326 }
327
328 static inline gfp_t mapping_gfp_mask(struct address_space * mapping)
329 {
330         return mapping->gfp_mask;
331 }
332
333 /* Restricts the given gfp_mask to what the mapping allows. */
334 static inline gfp_t mapping_gfp_constraint(struct address_space *mapping,
335                 gfp_t gfp_mask)
336 {
337         return mapping_gfp_mask(mapping) & gfp_mask;
338 }
339
340 /*
341  * This is non-atomic.  Only to be used before the mapping is activated.
342  * Probably needs a barrier...
343  */
344 static inline void mapping_set_gfp_mask(struct address_space *m, gfp_t mask)
345 {
346         m->gfp_mask = mask;
347 }
348
349 /**
350  * mapping_set_large_folios() - Indicate the file supports large folios.
351  * @mapping: The file.
352  *
353  * The filesystem should call this function in its inode constructor to
354  * indicate that the VFS can use large folios to cache the contents of
355  * the file.
356  *
357  * Context: This should not be called while the inode is active as it
358  * is non-atomic.
359  */
360 static inline void mapping_set_large_folios(struct address_space *mapping)
361 {
362         __set_bit(AS_LARGE_FOLIO_SUPPORT, &mapping->flags);
363 }
364
365 /*
366  * Large folio support currently depends on THP.  These dependencies are
367  * being worked on but are not yet fixed.
368  */
369 static inline bool mapping_large_folio_support(struct address_space *mapping)
370 {
371         return IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) &&
372                 test_bit(AS_LARGE_FOLIO_SUPPORT, &mapping->flags);
373 }
374
375 static inline int filemap_nr_thps(struct address_space *mapping)
376 {
377 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
378         return atomic_read(&mapping->nr_thps);
379 #else
380         return 0;
381 #endif
382 }
383
384 static inline void filemap_nr_thps_inc(struct address_space *mapping)
385 {
386 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
387         if (!mapping_large_folio_support(mapping))
388                 atomic_inc(&mapping->nr_thps);
389 #else
390         WARN_ON_ONCE(mapping_large_folio_support(mapping) == 0);
391 #endif
392 }
393
394 static inline void filemap_nr_thps_dec(struct address_space *mapping)
395 {
396 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
397         if (!mapping_large_folio_support(mapping))
398                 atomic_dec(&mapping->nr_thps);
399 #else
400         WARN_ON_ONCE(mapping_large_folio_support(mapping) == 0);
401 #endif
402 }
403
404 struct address_space *page_mapping(struct page *);
405 struct address_space *folio_mapping(struct folio *);
406 struct address_space *swapcache_mapping(struct folio *);
407
408 /**
409  * folio_file_mapping - Find the mapping this folio belongs to.
410  * @folio: The folio.
411  *
412  * For folios which are in the page cache, return the mapping that this
413  * page belongs to.  Folios in the swap cache return the mapping of the
414  * swap file or swap device where the data is stored.  This is different
415  * from the mapping returned by folio_mapping().  The only reason to
416  * use it is if, like NFS, you return 0 from ->activate_swapfile.
417  *
418  * Do not call this for folios which aren't in the page cache or swap cache.
419  */
420 static inline struct address_space *folio_file_mapping(struct folio *folio)
421 {
422         if (unlikely(folio_test_swapcache(folio)))
423                 return swapcache_mapping(folio);
424
425         return folio->mapping;
426 }
427
428 /**
429  * folio_flush_mapping - Find the file mapping this folio belongs to.
430  * @folio: The folio.
431  *
432  * For folios which are in the page cache, return the mapping that this
433  * page belongs to.  Anonymous folios return NULL, even if they're in
434  * the swap cache.  Other kinds of folio also return NULL.
435  *
436  * This is ONLY used by architecture cache flushing code.  If you aren't
437  * writing cache flushing code, you want either folio_mapping() or
438  * folio_file_mapping().
439  */
440 static inline struct address_space *folio_flush_mapping(struct folio *folio)
441 {
442         if (unlikely(folio_test_swapcache(folio)))
443                 return NULL;
444
445         return folio_mapping(folio);
446 }
447
448 static inline struct address_space *page_file_mapping(struct page *page)
449 {
450         return folio_file_mapping(page_folio(page));
451 }
452
453 /**
454  * folio_inode - Get the host inode for this folio.
455  * @folio: The folio.
456  *
457  * For folios which are in the page cache, return the inode that this folio
458  * belongs to.
459  *
460  * Do not call this for folios which aren't in the page cache.
461  */
462 static inline struct inode *folio_inode(struct folio *folio)
463 {
464         return folio->mapping->host;
465 }
466
467 /**
468  * folio_attach_private - Attach private data to a folio.
469  * @folio: Folio to attach data to.
470  * @data: Data to attach to folio.
471  *
472  * Attaching private data to a folio increments the page's reference count.
473  * The data must be detached before the folio will be freed.
474  */
475 static inline void folio_attach_private(struct folio *folio, void *data)
476 {
477         folio_get(folio);
478         folio->private = data;
479         folio_set_private(folio);
480 }
481
482 /**
483  * folio_change_private - Change private data on a folio.
484  * @folio: Folio to change the data on.
485  * @data: Data to set on the folio.
486  *
487  * Change the private data attached to a folio and return the old
488  * data.  The page must previously have had data attached and the data
489  * must be detached before the folio will be freed.
490  *
491  * Return: Data that was previously attached to the folio.
492  */
493 static inline void *folio_change_private(struct folio *folio, void *data)
494 {
495         void *old = folio_get_private(folio);
496
497         folio->private = data;
498         return old;
499 }
500
501 /**
502  * folio_detach_private - Detach private data from a folio.
503  * @folio: Folio to detach data from.
504  *
505  * Removes the data that was previously attached to the folio and decrements
506  * the refcount on the page.
507  *
508  * Return: Data that was attached to the folio.
509  */
510 static inline void *folio_detach_private(struct folio *folio)
511 {
512         void *data = folio_get_private(folio);
513
514         if (!folio_test_private(folio))
515                 return NULL;
516         folio_clear_private(folio);
517         folio->private = NULL;
518         folio_put(folio);
519
520         return data;
521 }
522
523 static inline void attach_page_private(struct page *page, void *data)
524 {
525         folio_attach_private(page_folio(page), data);
526 }
527
528 static inline void *detach_page_private(struct page *page)
529 {
530         return folio_detach_private(page_folio(page));
531 }
532
533 /*
534  * There are some parts of the kernel which assume that PMD entries
535  * are exactly HPAGE_PMD_ORDER.  Those should be fixed, but until then,
536  * limit the maximum allocation order to PMD size.  I'm not aware of any
537  * assumptions about maximum order if THP are disabled, but 8 seems like
538  * a good order (that's 1MB if you're using 4kB pages)
539  */
540 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
541 #define MAX_PAGECACHE_ORDER     HPAGE_PMD_ORDER
542 #else
543 #define MAX_PAGECACHE_ORDER     8
544 #endif
545
546 #ifdef CONFIG_NUMA
547 struct folio *filemap_alloc_folio(gfp_t gfp, unsigned int order);
548 #else
549 static inline struct folio *filemap_alloc_folio(gfp_t gfp, unsigned int order)
550 {
551         return folio_alloc(gfp, order);
552 }
553 #endif
554
555 static inline struct page *__page_cache_alloc(gfp_t gfp)
556 {
557         return &filemap_alloc_folio(gfp, 0)->page;
558 }
559
560 static inline struct page *page_cache_alloc(struct address_space *x)
561 {
562         return __page_cache_alloc(mapping_gfp_mask(x));
563 }
564
565 static inline gfp_t readahead_gfp_mask(struct address_space *x)
566 {
567         return mapping_gfp_mask(x) | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
568 }
569
570 typedef int filler_t(struct file *, struct folio *);
571
572 pgoff_t page_cache_next_miss(struct address_space *mapping,
573                              pgoff_t index, unsigned long max_scan);
574 pgoff_t page_cache_prev_miss(struct address_space *mapping,
575                              pgoff_t index, unsigned long max_scan);
576
577 /**
578  * typedef fgf_t - Flags for getting folios from the page cache.
579  *
580  * Most users of the page cache will not need to use these flags;
581  * there are convenience functions such as filemap_get_folio() and
582  * filemap_lock_folio().  For users which need more control over exactly
583  * what is done with the folios, these flags to __filemap_get_folio()
584  * are available.
585  *
586  * * %FGP_ACCESSED - The folio will be marked accessed.
587  * * %FGP_LOCK - The folio is returned locked.
588  * * %FGP_CREAT - If no folio is present then a new folio is allocated,
589  *   added to the page cache and the VM's LRU list.  The folio is
590  *   returned locked.
591  * * %FGP_FOR_MMAP - The caller wants to do its own locking dance if the
592  *   folio is already in cache.  If the folio was allocated, unlock it
593  *   before returning so the caller can do the same dance.
594  * * %FGP_WRITE - The folio will be written to by the caller.
595  * * %FGP_NOFS - __GFP_FS will get cleared in gfp.
596  * * %FGP_NOWAIT - Don't block on the folio lock.
597  * * %FGP_STABLE - Wait for the folio to be stable (finished writeback)
598  * * %FGP_WRITEBEGIN - The flags to use in a filesystem write_begin()
599  *   implementation.
600  */
601 typedef unsigned int __bitwise fgf_t;
602
603 #define FGP_ACCESSED            ((__force fgf_t)0x00000001)
604 #define FGP_LOCK                ((__force fgf_t)0x00000002)
605 #define FGP_CREAT               ((__force fgf_t)0x00000004)
606 #define FGP_WRITE               ((__force fgf_t)0x00000008)
607 #define FGP_NOFS                ((__force fgf_t)0x00000010)
608 #define FGP_NOWAIT              ((__force fgf_t)0x00000020)
609 #define FGP_FOR_MMAP            ((__force fgf_t)0x00000040)
610 #define FGP_STABLE              ((__force fgf_t)0x00000080)
611 #define FGF_GET_ORDER(fgf)      (((__force unsigned)fgf) >> 26) /* top 6 bits */
612
613 #define FGP_WRITEBEGIN          (FGP_LOCK | FGP_WRITE | FGP_CREAT | FGP_STABLE)
614
615 /**
616  * fgf_set_order - Encode a length in the fgf_t flags.
617  * @size: The suggested size of the folio to create.
618  *
619  * The caller of __filemap_get_folio() can use this to suggest a preferred
620  * size for the folio that is created.  If there is already a folio at
621  * the index, it will be returned, no matter what its size.  If a folio
622  * is freshly created, it may be of a different size than requested
623  * due to alignment constraints, memory pressure, or the presence of
624  * other folios at nearby indices.
625  */
626 static inline fgf_t fgf_set_order(size_t size)
627 {
628         unsigned int shift = ilog2(size);
629
630         if (shift <= PAGE_SHIFT)
631                 return 0;
632         return (__force fgf_t)((shift - PAGE_SHIFT) << 26);
633 }
634
635 void *filemap_get_entry(struct address_space *mapping, pgoff_t index);
636 struct folio *__filemap_get_folio(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
637                 fgf_t fgp_flags, gfp_t gfp);
638 struct page *pagecache_get_page(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
639                 fgf_t fgp_flags, gfp_t gfp);
640
641 /**
642  * filemap_get_folio - Find and get a folio.
643  * @mapping: The address_space to search.
644  * @index: The page index.
645  *
646  * Looks up the page cache entry at @mapping & @index.  If a folio is
647  * present, it is returned with an increased refcount.
648  *
649  * Return: A folio or ERR_PTR(-ENOENT) if there is no folio in the cache for
650  * this index.  Will not return a shadow, swap or DAX entry.
651  */
652 static inline struct folio *filemap_get_folio(struct address_space *mapping,
653                                         pgoff_t index)
654 {
655         return __filemap_get_folio(mapping, index, 0, 0);
656 }
657
658 /**
659  * filemap_lock_folio - Find and lock a folio.
660  * @mapping: The address_space to search.
661  * @index: The page index.
662  *
663  * Looks up the page cache entry at @mapping & @index.  If a folio is
664  * present, it is returned locked with an increased refcount.
665  *
666  * Context: May sleep.
667  * Return: A folio or ERR_PTR(-ENOENT) if there is no folio in the cache for
668  * this index.  Will not return a shadow, swap or DAX entry.
669  */
670 static inline struct folio *filemap_lock_folio(struct address_space *mapping,
671                                         pgoff_t index)
672 {
673         return __filemap_get_folio(mapping, index, FGP_LOCK, 0);
674 }
675
676 /**
677  * filemap_grab_folio - grab a folio from the page cache
678  * @mapping: The address space to search
679  * @index: The page index
680  *
681  * Looks up the page cache entry at @mapping & @index. If no folio is found,
682  * a new folio is created. The folio is locked, marked as accessed, and
683  * returned.
684  *
685  * Return: A found or created folio. ERR_PTR(-ENOMEM) if no folio is found
686  * and failed to create a folio.
687  */
688 static inline struct folio *filemap_grab_folio(struct address_space *mapping,
689                                         pgoff_t index)
690 {
691         return __filemap_get_folio(mapping, index,
692                         FGP_LOCK | FGP_ACCESSED | FGP_CREAT,
693                         mapping_gfp_mask(mapping));
694 }
695
696 /**
697  * find_get_page - find and get a page reference
698  * @mapping: the address_space to search
699  * @offset: the page index
700  *
701  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.  If there is a
702  * page cache page, it is returned with an increased refcount.
703  *
704  * Otherwise, %NULL is returned.
705  */
706 static inline struct page *find_get_page(struct address_space *mapping,
707                                         pgoff_t offset)
708 {
709         return pagecache_get_page(mapping, offset, 0, 0);
710 }
711
712 static inline struct page *find_get_page_flags(struct address_space *mapping,
713                                         pgoff_t offset, fgf_t fgp_flags)
714 {
715         return pagecache_get_page(mapping, offset, fgp_flags, 0);
716 }
717
718 /**
719  * find_lock_page - locate, pin and lock a pagecache page
720  * @mapping: the address_space to search
721  * @index: the page index
722  *
723  * Looks up the page cache entry at @mapping & @index.  If there is a
724  * page cache page, it is returned locked and with an increased
725  * refcount.
726  *
727  * Context: May sleep.
728  * Return: A struct page or %NULL if there is no page in the cache for this
729  * index.
730  */
731 static inline struct page *find_lock_page(struct address_space *mapping,
732                                         pgoff_t index)
733 {
734         return pagecache_get_page(mapping, index, FGP_LOCK, 0);
735 }
736
737 /**
738  * find_or_create_page - locate or add a pagecache page
739  * @mapping: the page's address_space
740  * @index: the page's index into the mapping
741  * @gfp_mask: page allocation mode
742  *
743  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.  If there is a
744  * page cache page, it is returned locked and with an increased
745  * refcount.
746  *
747  * If the page is not present, a new page is allocated using @gfp_mask
748  * and added to the page cache and the VM's LRU list.  The page is
749  * returned locked and with an increased refcount.
750  *
751  * On memory exhaustion, %NULL is returned.
752  *
753  * find_or_create_page() may sleep, even if @gfp_flags specifies an
754  * atomic allocation!
755  */
756 static inline struct page *find_or_create_page(struct address_space *mapping,
757                                         pgoff_t index, gfp_t gfp_mask)
758 {
759         return pagecache_get_page(mapping, index,
760                                         FGP_LOCK|FGP_ACCESSED|FGP_CREAT,
761                                         gfp_mask);
762 }
763
764 /**
765  * grab_cache_page_nowait - returns locked page at given index in given cache
766  * @mapping: target address_space
767  * @index: the page index
768  *
769  * Same as grab_cache_page(), but do not wait if the page is unavailable.
770  * This is intended for speculative data generators, where the data can
771  * be regenerated if the page couldn't be grabbed.  This routine should
772  * be safe to call while holding the lock for another page.
773  *
774  * Clear __GFP_FS when allocating the page to avoid recursion into the fs
775  * and deadlock against the caller's locked page.
776  */
777 static inline struct page *grab_cache_page_nowait(struct address_space *mapping,
778                                 pgoff_t index)
779 {
780         return pagecache_get_page(mapping, index,
781                         FGP_LOCK|FGP_CREAT|FGP_NOFS|FGP_NOWAIT,
782                         mapping_gfp_mask(mapping));
783 }
784
785 #define swapcache_index(folio)  __page_file_index(&(folio)->page)
786
787 /**
788  * folio_index - File index of a folio.
789  * @folio: The folio.
790  *
791  * For a folio which is either in the page cache or the swap cache,
792  * return its index within the address_space it belongs to.  If you know
793  * the page is definitely in the page cache, you can look at the folio's
794  * index directly.
795  *
796  * Return: The index (offset in units of pages) of a folio in its file.
797  */
798 static inline pgoff_t folio_index(struct folio *folio)
799 {
800         if (unlikely(folio_test_swapcache(folio)))
801                 return swapcache_index(folio);
802         return folio->index;
803 }
804
805 /**
806  * folio_next_index - Get the index of the next folio.
807  * @folio: The current folio.
808  *
809  * Return: The index of the folio which follows this folio in the file.
810  */
811 static inline pgoff_t folio_next_index(struct folio *folio)
812 {
813         return folio->index + folio_nr_pages(folio);
814 }
815
816 /**
817  * folio_file_page - The page for a particular index.
818  * @folio: The folio which contains this index.
819  * @index: The index we want to look up.
820  *
821  * Sometimes after looking up a folio in the page cache, we need to
822  * obtain the specific page for an index (eg a page fault).
823  *
824  * Return: The page containing the file data for this index.
825  */
826 static inline struct page *folio_file_page(struct folio *folio, pgoff_t index)
827 {
828         return folio_page(folio, index & (folio_nr_pages(folio) - 1));
829 }
830
831 /**
832  * folio_contains - Does this folio contain this index?
833  * @folio: The folio.
834  * @index: The page index within the file.
835  *
836  * Context: The caller should have the page locked in order to prevent
837  * (eg) shmem from moving the page between the page cache and swap cache
838  * and changing its index in the middle of the operation.
839  * Return: true or false.
840  */
841 static inline bool folio_contains(struct folio *folio, pgoff_t index)
842 {
843         return index - folio_index(folio) < folio_nr_pages(folio);
844 }
845
846 /*
847  * Given the page we found in the page cache, return the page corresponding
848  * to this index in the file
849  */
850 static inline struct page *find_subpage(struct page *head, pgoff_t index)
851 {
852         /* HugeTLBfs wants the head page regardless */
853         if (PageHuge(head))
854                 return head;
855
856         return head + (index & (thp_nr_pages(head) - 1));
857 }
858
859 unsigned filemap_get_folios(struct address_space *mapping, pgoff_t *start,
860                 pgoff_t end, struct folio_batch *fbatch);
861 unsigned filemap_get_folios_contig(struct address_space *mapping,
862                 pgoff_t *start, pgoff_t end, struct folio_batch *fbatch);
863 unsigned filemap_get_folios_tag(struct address_space *mapping, pgoff_t *start,
864                 pgoff_t end, xa_mark_t tag, struct folio_batch *fbatch);
865
866 struct page *grab_cache_page_write_begin(struct address_space *mapping,
867                         pgoff_t index);
868
869 /*
870  * Returns locked page at given index in given cache, creating it if needed.
871  */
872 static inline struct page *grab_cache_page(struct address_space *mapping,
873                                                                 pgoff_t index)
874 {
875         return find_or_create_page(mapping, index, mapping_gfp_mask(mapping));
876 }
877
878 struct folio *read_cache_folio(struct address_space *, pgoff_t index,
879                 filler_t *filler, struct file *file);
880 struct folio *mapping_read_folio_gfp(struct address_space *, pgoff_t index,
881                 gfp_t flags);
882 struct page *read_cache_page(struct address_space *, pgoff_t index,
883                 filler_t *filler, struct file *file);
884 extern struct page * read_cache_page_gfp(struct address_space *mapping,
885                                 pgoff_t index, gfp_t gfp_mask);
886
887 static inline struct page *read_mapping_page(struct address_space *mapping,
888                                 pgoff_t index, struct file *file)
889 {
890         return read_cache_page(mapping, index, NULL, file);
891 }
892
893 static inline struct folio *read_mapping_folio(struct address_space *mapping,
894                                 pgoff_t index, struct file *file)
895 {
896         return read_cache_folio(mapping, index, NULL, file);
897 }
898
899 /*
900  * Get the offset in PAGE_SIZE (even for hugetlb pages).
901  */
902 static inline pgoff_t page_to_pgoff(struct page *page)
903 {
904         struct page *head;
905
906         if (likely(!PageTransTail(page)))
907                 return page->index;
908
909         head = compound_head(page);
910         /*
911          *  We don't initialize ->index for tail pages: calculate based on
912          *  head page
913          */
914         return head->index + page - head;
915 }
916
917 /*
918  * Return byte-offset into filesystem object for page.
919  */
920 static inline loff_t page_offset(struct page *page)
921 {
922         return ((loff_t)page->index) << PAGE_SHIFT;
923 }
924
925 static inline loff_t page_file_offset(struct page *page)
926 {
927         return ((loff_t)page_index(page)) << PAGE_SHIFT;
928 }
929
930 /**
931  * folio_pos - Returns the byte position of this folio in its file.
932  * @folio: The folio.
933  */
934 static inline loff_t folio_pos(struct folio *folio)
935 {
936         return page_offset(&folio->page);
937 }
938
939 /**
940  * folio_file_pos - Returns the byte position of this folio in its file.
941  * @folio: The folio.
942  *
943  * This differs from folio_pos() for folios which belong to a swap file.
944  * NFS is the only filesystem today which needs to use folio_file_pos().
945  */
946 static inline loff_t folio_file_pos(struct folio *folio)
947 {
948         return page_file_offset(&folio->page);
949 }
950
951 /*
952  * Get the offset in PAGE_SIZE (even for hugetlb folios).
953  */
954 static inline pgoff_t folio_pgoff(struct folio *folio)
955 {
956         return folio->index;
957 }
958
959 static inline pgoff_t linear_page_index(struct vm_area_struct *vma,
960                                         unsigned long address)
961 {
962         pgoff_t pgoff;
963         pgoff = (address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
964         pgoff += vma->vm_pgoff;
965         return pgoff;
966 }
967
968 struct wait_page_key {
969         struct folio *folio;
970         int bit_nr;
971         int page_match;
972 };
973
974 struct wait_page_queue {
975         struct folio *folio;
976         int bit_nr;
977         wait_queue_entry_t wait;
978 };
979
980 static inline bool wake_page_match(struct wait_page_queue *wait_page,
981                                   struct wait_page_key *key)
982 {
983         if (wait_page->folio != key->folio)
984                return false;
985         key->page_match = 1;
986
987         if (wait_page->bit_nr != key->bit_nr)
988                 return false;
989
990         return true;
991 }
992
993 void __folio_lock(struct folio *folio);
994 int __folio_lock_killable(struct folio *folio);
995 vm_fault_t __folio_lock_or_retry(struct folio *folio, struct vm_fault *vmf);
996 void unlock_page(struct page *page);
997 void folio_unlock(struct folio *folio);
998
999 /**
1000  * folio_trylock() - Attempt to lock a folio.
1001  * @folio: The folio to attempt to lock.
1002  *
1003  * Sometimes it is undesirable to wait for a folio to be unlocked (eg
1004  * when the locks are being taken in the wrong order, or if making
1005  * progress through a batch of folios is more important than processing
1006  * them in order).  Usually folio_lock() is the correct function to call.
1007  *
1008  * Context: Any context.
1009  * Return: Whether the lock was successfully acquired.
1010  */
1011 static inline bool folio_trylock(struct folio *folio)
1012 {
1013         return likely(!test_and_set_bit_lock(PG_locked, folio_flags(folio, 0)));
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Return true if the page was successfully locked
1018  */
1019 static inline int trylock_page(struct page *page)
1020 {
1021         return folio_trylock(page_folio(page));
1022 }
1023
1024 /**
1025  * folio_lock() - Lock this folio.
1026  * @folio: The folio to lock.
1027  *
1028  * The folio lock protects against many things, probably more than it
1029  * should.  It is primarily held while a folio is being brought uptodate,
1030  * either from its backing file or from swap.  It is also held while a
1031  * folio is being truncated from its address_space, so holding the lock
1032  * is sufficient to keep folio->mapping stable.
1033  *
1034  * The folio lock is also held while write() is modifying the page to
1035  * provide POSIX atomicity guarantees (as long as the write does not
1036  * cross a page boundary).  Other modifications to the data in the folio
1037  * do not hold the folio lock and can race with writes, eg DMA and stores
1038  * to mapped pages.
1039  *
1040  * Context: May sleep.  If you need to acquire the locks of two or
1041  * more folios, they must be in order of ascending index, if they are
1042  * in the same address_space.  If they are in different address_spaces,
1043  * acquire the lock of the folio which belongs to the address_space which
1044  * has the lowest address in memory first.
1045  */
1046 static inline void folio_lock(struct folio *folio)
1047 {
1048         might_sleep();
1049         if (!folio_trylock(folio))
1050                 __folio_lock(folio);
1051 }
1052
1053 /**
1054  * lock_page() - Lock the folio containing this page.
1055  * @page: The page to lock.
1056  *
1057  * See folio_lock() for a description of what the lock protects.
1058  * This is a legacy function and new code should probably use folio_lock()
1059  * instead.
1060  *
1061  * Context: May sleep.  Pages in the same folio share a lock, so do not
1062  * attempt to lock two pages which share a folio.
1063  */
1064 static inline void lock_page(struct page *page)
1065 {
1066         struct folio *folio;
1067         might_sleep();
1068
1069         folio = page_folio(page);
1070         if (!folio_trylock(folio))
1071                 __folio_lock(folio);
1072 }
1073
1074 /**
1075  * folio_lock_killable() - Lock this folio, interruptible by a fatal signal.
1076  * @folio: The folio to lock.
1077  *
1078  * Attempts to lock the folio, like folio_lock(), except that the sleep
1079  * to acquire the lock is interruptible by a fatal signal.
1080  *
1081  * Context: May sleep; see folio_lock().
1082  * Return: 0 if the lock was acquired; -EINTR if a fatal signal was received.
1083  */
1084 static inline int folio_lock_killable(struct folio *folio)
1085 {
1086         might_sleep();
1087         if (!folio_trylock(folio))
1088                 return __folio_lock_killable(folio);
1089         return 0;
1090 }
1091
1092 /*
1093  * folio_lock_or_retry - Lock the folio, unless this would block and the
1094  * caller indicated that it can handle a retry.
1095  *
1096  * Return value and mmap_lock implications depend on flags; see
1097  * __folio_lock_or_retry().
1098  */
1099 static inline vm_fault_t folio_lock_or_retry(struct folio *folio,
1100                                              struct vm_fault *vmf)
1101 {
1102         might_sleep();
1103         if (!folio_trylock(folio))
1104                 return __folio_lock_or_retry(folio, vmf);
1105         return 0;
1106 }
1107
1108 /*
1109  * This is exported only for folio_wait_locked/folio_wait_writeback, etc.,
1110  * and should not be used directly.
1111  */
1112 void folio_wait_bit(struct folio *folio, int bit_nr);
1113 int folio_wait_bit_killable(struct folio *folio, int bit_nr);
1114
1115 /* 
1116  * Wait for a folio to be unlocked.
1117  *
1118  * This must be called with the caller "holding" the folio,
1119  * ie with increased folio reference count so that the folio won't
1120  * go away during the wait.
1121  */
1122 static inline void folio_wait_locked(struct folio *folio)
1123 {
1124         if (folio_test_locked(folio))
1125                 folio_wait_bit(folio, PG_locked);
1126 }
1127
1128 static inline int folio_wait_locked_killable(struct folio *folio)
1129 {
1130         if (!folio_test_locked(folio))
1131                 return 0;
1132         return folio_wait_bit_killable(folio, PG_locked);
1133 }
1134
1135 static inline void wait_on_page_locked(struct page *page)
1136 {
1137         folio_wait_locked(page_folio(page));
1138 }
1139
1140 void folio_end_read(struct folio *folio, bool success);
1141 void wait_on_page_writeback(struct page *page);
1142 void folio_wait_writeback(struct folio *folio);
1143 int folio_wait_writeback_killable(struct folio *folio);
1144 void end_page_writeback(struct page *page);
1145 void folio_end_writeback(struct folio *folio);
1146 void wait_for_stable_page(struct page *page);
1147 void folio_wait_stable(struct folio *folio);
1148 void __folio_mark_dirty(struct folio *folio, struct address_space *, int warn);
1149 static inline void __set_page_dirty(struct page *page,
1150                 struct address_space *mapping, int warn)
1151 {
1152         __folio_mark_dirty(page_folio(page), mapping, warn);
1153 }
1154 void folio_account_cleaned(struct folio *folio, struct bdi_writeback *wb);
1155 void __folio_cancel_dirty(struct folio *folio);
1156 static inline void folio_cancel_dirty(struct folio *folio)
1157 {
1158         /* Avoid atomic ops, locking, etc. when not actually needed. */
1159         if (folio_test_dirty(folio))
1160                 __folio_cancel_dirty(folio);
1161 }
1162 bool folio_clear_dirty_for_io(struct folio *folio);
1163 bool clear_page_dirty_for_io(struct page *page);
1164 void folio_invalidate(struct folio *folio, size_t offset, size_t length);
1165 int __set_page_dirty_nobuffers(struct page *page);
1166 bool noop_dirty_folio(struct address_space *mapping, struct folio *folio);
1167
1168 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1169 int filemap_migrate_folio(struct address_space *mapping, struct folio *dst,
1170                 struct folio *src, enum migrate_mode mode);
1171 #else
1172 #define filemap_migrate_folio NULL
1173 #endif
1174 void folio_end_private_2(struct folio *folio);
1175 void folio_wait_private_2(struct folio *folio);
1176 int folio_wait_private_2_killable(struct folio *folio);
1177
1178 /*
1179  * Add an arbitrary waiter to a page's wait queue
1180  */
1181 void folio_add_wait_queue(struct folio *folio, wait_queue_entry_t *waiter);
1182
1183 /*
1184  * Fault in userspace address range.
1185  */
1186 size_t fault_in_writeable(char __user *uaddr, size_t size);
1187 size_t fault_in_subpage_writeable(char __user *uaddr, size_t size);
1188 size_t fault_in_safe_writeable(const char __user *uaddr, size_t size);
1189 size_t fault_in_readable(const char __user *uaddr, size_t size);
1190
1191 int add_to_page_cache_lru(struct page *page, struct address_space *mapping,
1192                 pgoff_t index, gfp_t gfp);
1193 int filemap_add_folio(struct address_space *mapping, struct folio *folio,
1194                 pgoff_t index, gfp_t gfp);
1195 void filemap_remove_folio(struct folio *folio);
1196 void __filemap_remove_folio(struct folio *folio, void *shadow);
1197 void replace_page_cache_folio(struct folio *old, struct folio *new);
1198 void delete_from_page_cache_batch(struct address_space *mapping,
1199                                   struct folio_batch *fbatch);
1200 bool filemap_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp);
1201 loff_t mapping_seek_hole_data(struct address_space *, loff_t start, loff_t end,
1202                 int whence);
1203
1204 /* Must be non-static for BPF error injection */
1205 int __filemap_add_folio(struct address_space *mapping, struct folio *folio,
1206                 pgoff_t index, gfp_t gfp, void **shadowp);
1207
1208 bool filemap_range_has_writeback(struct address_space *mapping,
1209                                  loff_t start_byte, loff_t end_byte);
1210
1211 /**
1212  * filemap_range_needs_writeback - check if range potentially needs writeback
1213  * @mapping:           address space within which to check
1214  * @start_byte:        offset in bytes where the range starts
1215  * @end_byte:          offset in bytes where the range ends (inclusive)
1216  *
1217  * Find at least one page in the range supplied, usually used to check if
1218  * direct writing in this range will trigger a writeback. Used by O_DIRECT
1219  * read/write with IOCB_NOWAIT, to see if the caller needs to do
1220  * filemap_write_and_wait_range() before proceeding.
1221  *
1222  * Return: %true if the caller should do filemap_write_and_wait_range() before
1223  * doing O_DIRECT to a page in this range, %false otherwise.
1224  */
1225 static inline bool filemap_range_needs_writeback(struct address_space *mapping,
1226                                                  loff_t start_byte,
1227                                                  loff_t end_byte)
1228 {
1229         if (!mapping->nrpages)
1230                 return false;
1231         if (!mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) &&
1232             !mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK))
1233                 return false;
1234         return filemap_range_has_writeback(mapping, start_byte, end_byte);
1235 }
1236
1237 /**
1238  * struct readahead_control - Describes a readahead request.
1239  *
1240  * A readahead request is for consecutive pages.  Filesystems which
1241  * implement the ->readahead method should call readahead_page() or
1242  * readahead_page_batch() in a loop and attempt to start I/O against
1243  * each page in the request.
1244  *
1245  * Most of the fields in this struct are private and should be accessed
1246  * by the functions below.
1247  *
1248  * @file: The file, used primarily by network filesystems for authentication.
1249  *        May be NULL if invoked internally by the filesystem.
1250  * @mapping: Readahead this filesystem object.
1251  * @ra: File readahead state.  May be NULL.
1252  */
1253 struct readahead_control {
1254         struct file *file;
1255         struct address_space *mapping;
1256         struct file_ra_state *ra;
1257 /* private: use the readahead_* accessors instead */
1258         pgoff_t _index;
1259         unsigned int _nr_pages;
1260         unsigned int _batch_count;
1261         bool _workingset;
1262         unsigned long _pflags;
1263 };
1264
1265 #define DEFINE_READAHEAD(ractl, f, r, m, i)                             \
1266         struct readahead_control ractl = {                              \
1267                 .file = f,                                              \
1268                 .mapping = m,                                           \
1269                 .ra = r,                                                \
1270                 ._index = i,                                            \
1271         }
1272
1273 #define VM_READAHEAD_PAGES      (SZ_128K / PAGE_SIZE)
1274
1275 void page_cache_ra_unbounded(struct readahead_control *,
1276                 unsigned long nr_to_read, unsigned long lookahead_count);
1277 void page_cache_sync_ra(struct readahead_control *, unsigned long req_count);
1278 void page_cache_async_ra(struct readahead_control *, struct folio *,
1279                 unsigned long req_count);
1280 void readahead_expand(struct readahead_control *ractl,
1281                       loff_t new_start, size_t new_len);
1282
1283 /**
1284  * page_cache_sync_readahead - generic file readahead
1285  * @mapping: address_space which holds the pagecache and I/O vectors
1286  * @ra: file_ra_state which holds the readahead state
1287  * @file: Used by the filesystem for authentication.
1288  * @index: Index of first page to be read.
1289  * @req_count: Total number of pages being read by the caller.
1290  *
1291  * page_cache_sync_readahead() should be called when a cache miss happened:
1292  * it will submit the read.  The readahead logic may decide to piggyback more
1293  * pages onto the read request if access patterns suggest it will improve
1294  * performance.
1295  */
1296 static inline
1297 void page_cache_sync_readahead(struct address_space *mapping,
1298                 struct file_ra_state *ra, struct file *file, pgoff_t index,
1299                 unsigned long req_count)
1300 {
1301         DEFINE_READAHEAD(ractl, file, ra, mapping, index);
1302         page_cache_sync_ra(&ractl, req_count);
1303 }
1304
1305 /**
1306  * page_cache_async_readahead - file readahead for marked pages
1307  * @mapping: address_space which holds the pagecache and I/O vectors
1308  * @ra: file_ra_state which holds the readahead state
1309  * @file: Used by the filesystem for authentication.
1310  * @folio: The folio at @index which triggered the readahead call.
1311  * @index: Index of first page to be read.
1312  * @req_count: Total number of pages being read by the caller.
1313  *
1314  * page_cache_async_readahead() should be called when a page is used which
1315  * is marked as PageReadahead; this is a marker to suggest that the application
1316  * has used up enough of the readahead window that we should start pulling in
1317  * more pages.
1318  */
1319 static inline
1320 void page_cache_async_readahead(struct address_space *mapping,
1321                 struct file_ra_state *ra, struct file *file,
1322                 struct folio *folio, pgoff_t index, unsigned long req_count)
1323 {
1324         DEFINE_READAHEAD(ractl, file, ra, mapping, index);
1325         page_cache_async_ra(&ractl, folio, req_count);
1326 }
1327
1328 static inline struct folio *__readahead_folio(struct readahead_control *ractl)
1329 {
1330         struct folio *folio;
1331
1332         BUG_ON(ractl->_batch_count > ractl->_nr_pages);
1333         ractl->_nr_pages -= ractl->_batch_count;
1334         ractl->_index += ractl->_batch_count;
1335
1336         if (!ractl->_nr_pages) {
1337                 ractl->_batch_count = 0;
1338                 return NULL;
1339         }
1340
1341         folio = xa_load(&ractl->mapping->i_pages, ractl->_index);
1342         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
1343         ractl->_batch_count = folio_nr_pages(folio);
1344
1345         return folio;
1346 }
1347
1348 /**
1349  * readahead_page - Get the next page to read.
1350  * @ractl: The current readahead request.
1351  *
1352  * Context: The page is locked and has an elevated refcount.  The caller
1353  * should decreases the refcount once the page has been submitted for I/O
1354  * and unlock the page once all I/O to that page has completed.
1355  * Return: A pointer to the next page, or %NULL if we are done.
1356  */
1357 static inline struct page *readahead_page(struct readahead_control *ractl)
1358 {
1359         struct folio *folio = __readahead_folio(ractl);
1360
1361         return &folio->page;
1362 }
1363
1364 /**
1365  * readahead_folio - Get the next folio to read.
1366  * @ractl: The current readahead request.
1367  *
1368  * Context: The folio is locked.  The caller should unlock the folio once
1369  * all I/O to that folio has completed.
1370  * Return: A pointer to the next folio, or %NULL if we are done.
1371  */
1372 static inline struct folio *readahead_folio(struct readahead_control *ractl)
1373 {
1374         struct folio *folio = __readahead_folio(ractl);
1375
1376         if (folio)
1377                 folio_put(folio);
1378         return folio;
1379 }
1380
1381 static inline unsigned int __readahead_batch(struct readahead_control *rac,
1382                 struct page **array, unsigned int array_sz)
1383 {
1384         unsigned int i = 0;
1385         XA_STATE(xas, &rac->mapping->i_pages, 0);
1386         struct page *page;
1387
1388         BUG_ON(rac->_batch_count > rac->_nr_pages);
1389         rac->_nr_pages -= rac->_batch_count;
1390         rac->_index += rac->_batch_count;
1391         rac->_batch_count = 0;
1392
1393         xas_set(&xas, rac->_index);
1394         rcu_read_lock();
1395         xas_for_each(&xas, page, rac->_index + rac->_nr_pages - 1) {
1396                 if (xas_retry(&xas, page))
1397                         continue;
1398                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1399                 VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
1400                 array[i++] = page;
1401                 rac->_batch_count += thp_nr_pages(page);
1402                 if (i == array_sz)
1403                         break;
1404         }
1405         rcu_read_unlock();
1406
1407         return i;
1408 }
1409
1410 /**
1411  * readahead_page_batch - Get a batch of pages to read.
1412  * @rac: The current readahead request.
1413  * @array: An array of pointers to struct page.
1414  *
1415  * Context: The pages are locked and have an elevated refcount.  The caller
1416  * should decreases the refcount once the page has been submitted for I/O
1417  * and unlock the page once all I/O to that page has completed.
1418  * Return: The number of pages placed in the array.  0 indicates the request
1419  * is complete.
1420  */
1421 #define readahead_page_batch(rac, array)                                \
1422         __readahead_batch(rac, array, ARRAY_SIZE(array))
1423
1424 /**
1425  * readahead_pos - The byte offset into the file of this readahead request.
1426  * @rac: The readahead request.
1427  */
1428 static inline loff_t readahead_pos(struct readahead_control *rac)
1429 {
1430         return (loff_t)rac->_index * PAGE_SIZE;
1431 }
1432
1433 /**
1434  * readahead_length - The number of bytes in this readahead request.
1435  * @rac: The readahead request.
1436  */
1437 static inline size_t readahead_length(struct readahead_control *rac)
1438 {
1439         return rac->_nr_pages * PAGE_SIZE;
1440 }
1441
1442 /**
1443  * readahead_index - The index of the first page in this readahead request.
1444  * @rac: The readahead request.
1445  */
1446 static inline pgoff_t readahead_index(struct readahead_control *rac)
1447 {
1448         return rac->_index;
1449 }
1450
1451 /**
1452  * readahead_count - The number of pages in this readahead request.
1453  * @rac: The readahead request.
1454  */
1455 static inline unsigned int readahead_count(struct readahead_control *rac)
1456 {
1457         return rac->_nr_pages;
1458 }
1459
1460 /**
1461  * readahead_batch_length - The number of bytes in the current batch.
1462  * @rac: The readahead request.
1463  */
1464 static inline size_t readahead_batch_length(struct readahead_control *rac)
1465 {
1466         return rac->_batch_count * PAGE_SIZE;
1467 }
1468
1469 static inline unsigned long dir_pages(struct inode *inode)
1470 {
1471         return (unsigned long)(inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >>
1472                                PAGE_SHIFT;
1473 }
1474
1475 /**
1476  * folio_mkwrite_check_truncate - check if folio was truncated
1477  * @folio: the folio to check
1478  * @inode: the inode to check the folio against
1479  *
1480  * Return: the number of bytes in the folio up to EOF,
1481  * or -EFAULT if the folio was truncated.
1482  */
1483 static inline ssize_t folio_mkwrite_check_truncate(struct folio *folio,
1484                                               struct inode *inode)
1485 {
1486         loff_t size = i_size_read(inode);
1487         pgoff_t index = size >> PAGE_SHIFT;
1488         size_t offset = offset_in_folio(folio, size);
1489
1490         if (!folio->mapping)
1491                 return -EFAULT;
1492
1493         /* folio is wholly inside EOF */
1494         if (folio_next_index(folio) - 1 < index)
1495                 return folio_size(folio);
1496         /* folio is wholly past EOF */
1497         if (folio->index > index || !offset)
1498                 return -EFAULT;
1499         /* folio is partially inside EOF */
1500         return offset;
1501 }
1502
1503 /**
1504  * page_mkwrite_check_truncate - check if page was truncated
1505  * @page: the page to check
1506  * @inode: the inode to check the page against
1507  *
1508  * Returns the number of bytes in the page up to EOF,
1509  * or -EFAULT if the page was truncated.
1510  */
1511 static inline int page_mkwrite_check_truncate(struct page *page,
1512                                               struct inode *inode)
1513 {
1514         loff_t size = i_size_read(inode);
1515         pgoff_t index = size >> PAGE_SHIFT;
1516         int offset = offset_in_page(size);
1517
1518         if (page->mapping != inode->i_mapping)
1519                 return -EFAULT;
1520
1521         /* page is wholly inside EOF */
1522         if (page->index < index)
1523                 return PAGE_SIZE;
1524         /* page is wholly past EOF */
1525         if (page->index > index || !offset)
1526                 return -EFAULT;
1527         /* page is partially inside EOF */
1528         return offset;
1529 }
1530
1531 /**
1532  * i_blocks_per_folio - How many blocks fit in this folio.
1533  * @inode: The inode which contains the blocks.
1534  * @folio: The folio.
1535  *
1536  * If the block size is larger than the size of this folio, return zero.
1537  *
1538  * Context: The caller should hold a refcount on the folio to prevent it
1539  * from being split.
1540  * Return: The number of filesystem blocks covered by this folio.
1541  */
1542 static inline
1543 unsigned int i_blocks_per_folio(struct inode *inode, struct folio *folio)
1544 {
1545         return folio_size(folio) >> inode->i_blkbits;
1546 }
1547
1548 static inline
1549 unsigned int i_blocks_per_page(struct inode *inode, struct page *page)
1550 {
1551         return i_blocks_per_folio(inode, page_folio(page));
1552 }
1553 #endif /* _LINUX_PAGEMAP_H */