mm: rename page trylock
[safe/jmp/linux-2.6] / include / linux / pagemap.h
1 #ifndef _LINUX_PAGEMAP_H
2 #define _LINUX_PAGEMAP_H
3
4 /*
5  * Copyright 1995 Linus Torvalds
6  */
7 #include <linux/mm.h>
8 #include <linux/fs.h>
9 #include <linux/list.h>
10 #include <linux/highmem.h>
11 #include <linux/compiler.h>
12 #include <asm/uaccess.h>
13 #include <linux/gfp.h>
14 #include <linux/bitops.h>
15 #include <linux/hardirq.h> /* for in_interrupt() */
16
17 /*
18  * Bits in mapping->flags.  The lower __GFP_BITS_SHIFT bits are the page
19  * allocation mode flags.
20  */
21 #define AS_EIO          (__GFP_BITS_SHIFT + 0)  /* IO error on async write */
22 #define AS_ENOSPC       (__GFP_BITS_SHIFT + 1)  /* ENOSPC on async write */
23 #define AS_MM_ALL_LOCKS (__GFP_BITS_SHIFT + 2)  /* under mm_take_all_locks() */
24
25 static inline void mapping_set_error(struct address_space *mapping, int error)
26 {
27         if (unlikely(error)) {
28                 if (error == -ENOSPC)
29                         set_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags);
30                 else
31                         set_bit(AS_EIO, &mapping->flags);
32         }
33 }
34
35 static inline gfp_t mapping_gfp_mask(struct address_space * mapping)
36 {
37         return (__force gfp_t)mapping->flags & __GFP_BITS_MASK;
38 }
39
40 /*
41  * This is non-atomic.  Only to be used before the mapping is activated.
42  * Probably needs a barrier...
43  */
44 static inline void mapping_set_gfp_mask(struct address_space *m, gfp_t mask)
45 {
46         m->flags = (m->flags & ~(__force unsigned long)__GFP_BITS_MASK) |
47                                 (__force unsigned long)mask;
48 }
49
50 /*
51  * The page cache can done in larger chunks than
52  * one page, because it allows for more efficient
53  * throughput (it can then be mapped into user
54  * space in smaller chunks for same flexibility).
55  *
56  * Or rather, it _will_ be done in larger chunks.
57  */
58 #define PAGE_CACHE_SHIFT        PAGE_SHIFT
59 #define PAGE_CACHE_SIZE         PAGE_SIZE
60 #define PAGE_CACHE_MASK         PAGE_MASK
61 #define PAGE_CACHE_ALIGN(addr)  (((addr)+PAGE_CACHE_SIZE-1)&PAGE_CACHE_MASK)
62
63 #define page_cache_get(page)            get_page(page)
64 #define page_cache_release(page)        put_page(page)
65 void release_pages(struct page **pages, int nr, int cold);
66
67 /*
68  * speculatively take a reference to a page.
69  * If the page is free (_count == 0), then _count is untouched, and 0
70  * is returned. Otherwise, _count is incremented by 1 and 1 is returned.
71  *
72  * This function must be called inside the same rcu_read_lock() section as has
73  * been used to lookup the page in the pagecache radix-tree (or page table):
74  * this allows allocators to use a synchronize_rcu() to stabilize _count.
75  *
76  * Unless an RCU grace period has passed, the count of all pages coming out
77  * of the allocator must be considered unstable. page_count may return higher
78  * than expected, and put_page must be able to do the right thing when the
79  * page has been finished with, no matter what it is subsequently allocated
80  * for (because put_page is what is used here to drop an invalid speculative
81  * reference).
82  *
83  * This is the interesting part of the lockless pagecache (and lockless
84  * get_user_pages) locking protocol, where the lookup-side (eg. find_get_page)
85  * has the following pattern:
86  * 1. find page in radix tree
87  * 2. conditionally increment refcount
88  * 3. check the page is still in pagecache (if no, goto 1)
89  *
90  * Remove-side that cares about stability of _count (eg. reclaim) has the
91  * following (with tree_lock held for write):
92  * A. atomically check refcount is correct and set it to 0 (atomic_cmpxchg)
93  * B. remove page from pagecache
94  * C. free the page
95  *
96  * There are 2 critical interleavings that matter:
97  * - 2 runs before A: in this case, A sees elevated refcount and bails out
98  * - A runs before 2: in this case, 2 sees zero refcount and retries;
99  *   subsequently, B will complete and 1 will find no page, causing the
100  *   lookup to return NULL.
101  *
102  * It is possible that between 1 and 2, the page is removed then the exact same
103  * page is inserted into the same position in pagecache. That's OK: the
104  * old find_get_page using tree_lock could equally have run before or after
105  * such a re-insertion, depending on order that locks are granted.
106  *
107  * Lookups racing against pagecache insertion isn't a big problem: either 1
108  * will find the page or it will not. Likewise, the old find_get_page could run
109  * either before the insertion or afterwards, depending on timing.
110  */
111 static inline int page_cache_get_speculative(struct page *page)
112 {
113         VM_BUG_ON(in_interrupt());
114
115 #if !defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_CLASSIC_RCU)
116 # ifdef CONFIG_PREEMPT
117         VM_BUG_ON(!in_atomic());
118 # endif
119         /*
120          * Preempt must be disabled here - we rely on rcu_read_lock doing
121          * this for us.
122          *
123          * Pagecache won't be truncated from interrupt context, so if we have
124          * found a page in the radix tree here, we have pinned its refcount by
125          * disabling preempt, and hence no need for the "speculative get" that
126          * SMP requires.
127          */
128         VM_BUG_ON(page_count(page) == 0);
129         atomic_inc(&page->_count);
130
131 #else
132         if (unlikely(!get_page_unless_zero(page))) {
133                 /*
134                  * Either the page has been freed, or will be freed.
135                  * In either case, retry here and the caller should
136                  * do the right thing (see comments above).
137                  */
138                 return 0;
139         }
140 #endif
141         VM_BUG_ON(PageTail(page));
142
143         return 1;
144 }
145
146 /*
147  * Same as above, but add instead of inc (could just be merged)
148  */
149 static inline int page_cache_add_speculative(struct page *page, int count)
150 {
151         VM_BUG_ON(in_interrupt());
152
153 #if !defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_CLASSIC_RCU)
154 # ifdef CONFIG_PREEMPT
155         VM_BUG_ON(!in_atomic());
156 # endif
157         VM_BUG_ON(page_count(page) == 0);
158         atomic_add(count, &page->_count);
159
160 #else
161         if (unlikely(!atomic_add_unless(&page->_count, count, 0)))
162                 return 0;
163 #endif
164         VM_BUG_ON(PageCompound(page) && page != compound_head(page));
165
166         return 1;
167 }
168
169 static inline int page_freeze_refs(struct page *page, int count)
170 {
171         return likely(atomic_cmpxchg(&page->_count, count, 0) == count);
172 }
173
174 static inline void page_unfreeze_refs(struct page *page, int count)
175 {
176         VM_BUG_ON(page_count(page) != 0);
177         VM_BUG_ON(count == 0);
178
179         atomic_set(&page->_count, count);
180 }
181
182 #ifdef CONFIG_NUMA
183 extern struct page *__page_cache_alloc(gfp_t gfp);
184 #else
185 static inline struct page *__page_cache_alloc(gfp_t gfp)
186 {
187         return alloc_pages(gfp, 0);
188 }
189 #endif
190
191 static inline struct page *page_cache_alloc(struct address_space *x)
192 {
193         return __page_cache_alloc(mapping_gfp_mask(x));
194 }
195
196 static inline struct page *page_cache_alloc_cold(struct address_space *x)
197 {
198         return __page_cache_alloc(mapping_gfp_mask(x)|__GFP_COLD);
199 }
200
201 typedef int filler_t(void *, struct page *);
202
203 extern struct page * find_get_page(struct address_space *mapping,
204                                 pgoff_t index);
205 extern struct page * find_lock_page(struct address_space *mapping,
206                                 pgoff_t index);
207 extern struct page * find_or_create_page(struct address_space *mapping,
208                                 pgoff_t index, gfp_t gfp_mask);
209 unsigned find_get_pages(struct address_space *mapping, pgoff_t start,
210                         unsigned int nr_pages, struct page **pages);
211 unsigned find_get_pages_contig(struct address_space *mapping, pgoff_t start,
212                                unsigned int nr_pages, struct page **pages);
213 unsigned find_get_pages_tag(struct address_space *mapping, pgoff_t *index,
214                         int tag, unsigned int nr_pages, struct page **pages);
215
216 struct page *__grab_cache_page(struct address_space *mapping, pgoff_t index);
217
218 /*
219  * Returns locked page at given index in given cache, creating it if needed.
220  */
221 static inline struct page *grab_cache_page(struct address_space *mapping,
222                                                                 pgoff_t index)
223 {
224         return find_or_create_page(mapping, index, mapping_gfp_mask(mapping));
225 }
226
227 extern struct page * grab_cache_page_nowait(struct address_space *mapping,
228                                 pgoff_t index);
229 extern struct page * read_cache_page_async(struct address_space *mapping,
230                                 pgoff_t index, filler_t *filler,
231                                 void *data);
232 extern struct page * read_cache_page(struct address_space *mapping,
233                                 pgoff_t index, filler_t *filler,
234                                 void *data);
235 extern int read_cache_pages(struct address_space *mapping,
236                 struct list_head *pages, filler_t *filler, void *data);
237
238 static inline struct page *read_mapping_page_async(
239                                                 struct address_space *mapping,
240                                                      pgoff_t index, void *data)
241 {
242         filler_t *filler = (filler_t *)mapping->a_ops->readpage;
243         return read_cache_page_async(mapping, index, filler, data);
244 }
245
246 static inline struct page *read_mapping_page(struct address_space *mapping,
247                                              pgoff_t index, void *data)
248 {
249         filler_t *filler = (filler_t *)mapping->a_ops->readpage;
250         return read_cache_page(mapping, index, filler, data);
251 }
252
253 /*
254  * Return byte-offset into filesystem object for page.
255  */
256 static inline loff_t page_offset(struct page *page)
257 {
258         return ((loff_t)page->index) << PAGE_CACHE_SHIFT;
259 }
260
261 static inline pgoff_t linear_page_index(struct vm_area_struct *vma,
262                                         unsigned long address)
263 {
264         pgoff_t pgoff = (address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
265         pgoff += vma->vm_pgoff;
266         return pgoff >> (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
267 }
268
269 extern void __lock_page(struct page *page);
270 extern int __lock_page_killable(struct page *page);
271 extern void __lock_page_nosync(struct page *page);
272 extern void unlock_page(struct page *page);
273
274 static inline void set_page_locked(struct page *page)
275 {
276         set_bit(PG_locked, &page->flags);
277 }
278
279 static inline void clear_page_locked(struct page *page)
280 {
281         clear_bit(PG_locked, &page->flags);
282 }
283
284 static inline int trylock_page(struct page *page)
285 {
286         return !test_and_set_bit(PG_locked, &page->flags);
287 }
288
289 /*
290  * lock_page may only be called if we have the page's inode pinned.
291  */
292 static inline void lock_page(struct page *page)
293 {
294         might_sleep();
295         if (!trylock_page(page))
296                 __lock_page(page);
297 }
298
299 /*
300  * lock_page_killable is like lock_page but can be interrupted by fatal
301  * signals.  It returns 0 if it locked the page and -EINTR if it was
302  * killed while waiting.
303  */
304 static inline int lock_page_killable(struct page *page)
305 {
306         might_sleep();
307         if (!trylock_page(page))
308                 return __lock_page_killable(page);
309         return 0;
310 }
311
312 /*
313  * lock_page_nosync should only be used if we can't pin the page's inode.
314  * Doesn't play quite so well with block device plugging.
315  */
316 static inline void lock_page_nosync(struct page *page)
317 {
318         might_sleep();
319         if (!trylock_page(page))
320                 __lock_page_nosync(page);
321 }
322         
323 /*
324  * This is exported only for wait_on_page_locked/wait_on_page_writeback.
325  * Never use this directly!
326  */
327 extern void wait_on_page_bit(struct page *page, int bit_nr);
328
329 /* 
330  * Wait for a page to be unlocked.
331  *
332  * This must be called with the caller "holding" the page,
333  * ie with increased "page->count" so that the page won't
334  * go away during the wait..
335  */
336 static inline void wait_on_page_locked(struct page *page)
337 {
338         if (PageLocked(page))
339                 wait_on_page_bit(page, PG_locked);
340 }
341
342 /* 
343  * Wait for a page to complete writeback
344  */
345 static inline void wait_on_page_writeback(struct page *page)
346 {
347         if (PageWriteback(page))
348                 wait_on_page_bit(page, PG_writeback);
349 }
350
351 extern void end_page_writeback(struct page *page);
352
353 /*
354  * Fault a userspace page into pagetables.  Return non-zero on a fault.
355  *
356  * This assumes that two userspace pages are always sufficient.  That's
357  * not true if PAGE_CACHE_SIZE > PAGE_SIZE.
358  */
359 static inline int fault_in_pages_writeable(char __user *uaddr, int size)
360 {
361         int ret;
362
363         if (unlikely(size == 0))
364                 return 0;
365
366         /*
367          * Writing zeroes into userspace here is OK, because we know that if
368          * the zero gets there, we'll be overwriting it.
369          */
370         ret = __put_user(0, uaddr);
371         if (ret == 0) {
372                 char __user *end = uaddr + size - 1;
373
374                 /*
375                  * If the page was already mapped, this will get a cache miss
376                  * for sure, so try to avoid doing it.
377                  */
378                 if (((unsigned long)uaddr & PAGE_MASK) !=
379                                 ((unsigned long)end & PAGE_MASK))
380                         ret = __put_user(0, end);
381         }
382         return ret;
383 }
384
385 static inline int fault_in_pages_readable(const char __user *uaddr, int size)
386 {
387         volatile char c;
388         int ret;
389
390         if (unlikely(size == 0))
391                 return 0;
392
393         ret = __get_user(c, uaddr);
394         if (ret == 0) {
395                 const char __user *end = uaddr + size - 1;
396
397                 if (((unsigned long)uaddr & PAGE_MASK) !=
398                                 ((unsigned long)end & PAGE_MASK))
399                         ret = __get_user(c, end);
400         }
401         return ret;
402 }
403
404 int add_to_page_cache_locked(struct page *page, struct address_space *mapping,
405                                 pgoff_t index, gfp_t gfp_mask);
406 int add_to_page_cache_lru(struct page *page, struct address_space *mapping,
407                                 pgoff_t index, gfp_t gfp_mask);
408 extern void remove_from_page_cache(struct page *page);
409 extern void __remove_from_page_cache(struct page *page);
410
411 /*
412  * Like add_to_page_cache_locked, but used to add newly allocated pages:
413  * the page is new, so we can just run set_page_locked() against it.
414  */
415 static inline int add_to_page_cache(struct page *page,
416                 struct address_space *mapping, pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)
417 {
418         int error;
419
420         set_page_locked(page);
421         error = add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset, gfp_mask);
422         if (unlikely(error))
423                 clear_page_locked(page);
424         return error;
425 }
426
427 #endif /* _LINUX_PAGEMAP_H */