]> www.infradead.org Git - users/jedix/linux-maple.git/commitdiff
mm, swap: cleanup swap cache API and add kerneldoc
authorKairui Song <kasong@tencent.com>
Wed, 10 Sep 2025 16:08:26 +0000 (00:08 +0800)
committerAndrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Fri, 12 Sep 2025 00:25:54 +0000 (17:25 -0700)
In preparation for replacing the swap cache backend with the swap table,
clean up and add proper kernel doc for all swap cache APIs.  Now all swap
cache APIs are well-defined with consistent names.

No feature change, only renaming and documenting.

Link: https://lkml.kernel.org/r/20250910160833.3464-9-ryncsn@gmail.com
Signed-off-by: Kairui Song <kasong@tencent.com>
Acked-by: Chris Li <chrisl@kernel.org>
Reviewed-by: Barry Song <baohua@kernel.org>
Reviewed-by: Baolin Wang <baolin.wang@linux.alibaba.com>
Acked-by: David Hildenbrand <david@redhat.com>
Cc: Baoquan He <bhe@redhat.com>
Cc: "Huang, Ying" <ying.huang@linux.alibaba.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Kemeng Shi <shikemeng@huaweicloud.com>
Cc: Lorenzo Stoakes <lorenzo.stoakes@oracle.com>
Cc: Matthew Wilcox (Oracle) <willy@infradead.org>
Cc: Nhat Pham <nphamcs@gmail.com>
Cc: Yosry Ahmed <yosryahmed@google.com>
Cc: Zi Yan <ziy@nvidia.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
mm/filemap.c
mm/memory-failure.c
mm/memory.c
mm/swap.h
mm/swap_state.c
mm/swapfile.c
mm/vmscan.c
mm/zswap.c

index 8d078aa2738acf32ffd7d039fff3373b7a641579..2a05b1fdd4452a476c9cf95ac6f4df27ce9f3a23 100644 (file)
@@ -4525,7 +4525,7 @@ static void filemap_cachestat(struct address_space *mapping,
                                 * invalidation, so there might not be
                                 * a shadow in the swapcache (yet).
                                 */
-                               shadow = get_shadow_from_swap_cache(swp);
+                               shadow = swap_cache_get_shadow(swp);
                                if (!shadow)
                                        goto resched;
                        }
index 6d9134e3d115e04c043a92bab071ea092b76f0e0..3edebb0cda30b39f5f83c94e94a795beba6ae0e6 100644 (file)
@@ -1127,7 +1127,7 @@ static int me_swapcache_clean(struct page_state *ps, struct page *p)
        struct folio *folio = page_folio(p);
        int ret;
 
-       delete_from_swap_cache(folio);
+       swap_cache_del_folio(folio);
 
        ret = delete_from_lru_cache(folio) ? MF_FAILED : MF_RECOVERED;
        folio_unlock(folio);
index 5808c4ef21b330a0a05231d8a536846107f248e5..41e641823558cfecd5ec83b65f9fc3f11f07c661 100644 (file)
@@ -4699,7 +4699,7 @@ vm_fault_t do_swap_page(struct vm_fault *vmf)
 
                                memcg1_swapin(entry, nr_pages);
 
-                               shadow = get_shadow_from_swap_cache(entry);
+                               shadow = swap_cache_get_shadow(entry);
                                if (shadow)
                                        workingset_refault(folio, shadow);
 
index 30b1039c27fe9dda10af1886d2fd0fbf30d84b27..6c4acb549bece412e0396f3ab546a3e5bb93951d 100644 (file)
--- a/mm/swap.h
+++ b/mm/swap.h
@@ -167,17 +167,29 @@ static inline bool folio_matches_swap_entry(const struct folio *folio,
        return folio_entry.val == round_down(entry.val, nr_pages);
 }
 
+/*
+ * All swap cache helpers below require the caller to ensure the swap entries
+ * used are valid and stablize the device by any of the following ways:
+ * - Hold a reference by get_swap_device(): this ensures a single entry is
+ *   valid and increases the swap device's refcount.
+ * - Locking a folio in the swap cache: this ensures the folio's swap entries
+ *   are valid and pinned, also implies reference to the device.
+ * - Locking anything referencing the swap entry: e.g. PTL that protects
+ *   swap entries in the page table, similar to locking swap cache folio.
+ * - See the comment of get_swap_device() for more complex usage.
+ */
+struct folio *swap_cache_get_folio(swp_entry_t entry);
+void *swap_cache_get_shadow(swp_entry_t entry);
+int swap_cache_add_folio(struct folio *folio, swp_entry_t entry,
+                        gfp_t gfp, void **shadow);
+void swap_cache_del_folio(struct folio *folio);
+void __swap_cache_del_folio(struct folio *folio,
+                           swp_entry_t entry, void *shadow);
+void swap_cache_clear_shadow(int type, unsigned long begin,
+                            unsigned long end);
+
 void show_swap_cache_info(void);
-void *get_shadow_from_swap_cache(swp_entry_t entry);
-int add_to_swap_cache(struct folio *folio, swp_entry_t entry,
-                     gfp_t gfp, void **shadowp);
-void __delete_from_swap_cache(struct folio *folio,
-                             swp_entry_t entry, void *shadow);
-void delete_from_swap_cache(struct folio *folio);
-void clear_shadow_from_swap_cache(int type, unsigned long begin,
-                                 unsigned long end);
 void swapcache_clear(struct swap_info_struct *si, swp_entry_t entry, int nr);
-struct folio *swap_cache_get_folio(swp_entry_t entry);
 struct folio *read_swap_cache_async(swp_entry_t entry, gfp_t gfp_mask,
                struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
                struct swap_iocb **plug);
@@ -305,28 +317,22 @@ static inline struct folio *swap_cache_get_folio(swp_entry_t entry)
        return NULL;
 }
 
-static inline void *get_shadow_from_swap_cache(swp_entry_t entry)
+static inline void *swap_cache_get_shadow(swp_entry_t entry)
 {
        return NULL;
 }
 
-static inline int add_to_swap_cache(struct folio *folio, swp_entry_t entry,
-                                       gfp_t gfp_mask, void **shadowp)
-{
-       return -1;
-}
-
-static inline void __delete_from_swap_cache(struct folio *folio,
-                                       swp_entry_t entry, void *shadow)
+static inline int swap_cache_add_folio(swp_entry_t entry, struct folio *folio,
+                                      gfp_t gfp, void **shadow)
 {
+       return -EINVAL;
 }
 
-static inline void delete_from_swap_cache(struct folio *folio)
+static inline void swap_cache_del_folio(struct folio *folio)
 {
 }
 
-static inline void clear_shadow_from_swap_cache(int type, unsigned long begin,
-                               unsigned long end)
+static inline void __swap_cache_del_folio(struct folio *folio, swp_entry_t entry, void *shadow)
 {
 }
 
index 0ad4f3b41f1b4df0d4861ff1b42938acec7ef584..f3a32a06a950037dcb50ead0d9040d1fa178b69d 100644 (file)
@@ -78,8 +78,8 @@ void show_swap_cache_info(void)
  * Context: Caller must ensure @entry is valid and protect the swap device
  * with reference count or locks.
  * Return: Returns the found folio on success, NULL otherwise. The caller
- * must lock and check if the folio still matches the swap entry before
- * use (e.g. with folio_matches_swap_entry).
+ * must lock nd check if the folio still matches the swap entry before
+ * use (e.g., folio_matches_swap_entry).
  */
 struct folio *swap_cache_get_folio(swp_entry_t entry)
 {
@@ -90,7 +90,15 @@ struct folio *swap_cache_get_folio(swp_entry_t entry)
        return folio;
 }
 
-void *get_shadow_from_swap_cache(swp_entry_t entry)
+/**
+ * swap_cache_get_shadow - Looks up a shadow in the swap cache.
+ * @entry: swap entry used for the lookup.
+ *
+ * Context: Caller must ensure @entry is valid and protect the swap device
+ * with reference count or locks.
+ * Return: Returns either NULL or an XA_VALUE (shadow).
+ */
+void *swap_cache_get_shadow(swp_entry_t entry)
 {
        struct address_space *address_space = swap_address_space(entry);
        pgoff_t idx = swap_cache_index(entry);
@@ -102,12 +110,21 @@ void *get_shadow_from_swap_cache(swp_entry_t entry)
        return NULL;
 }
 
-/*
- * add_to_swap_cache resembles filemap_add_folio on swapper_space,
- * but sets SwapCache flag and 'swap' instead of mapping and index.
+/**
+ * swap_cache_add_folio - Add a folio into the swap cache.
+ * @folio: The folio to be added.
+ * @entry: The swap entry corresponding to the folio.
+ * @gfp: gfp_mask for XArray node allocation.
+ * @shadowp: If a shadow is found, return the shadow.
+ *
+ * Context: Caller must ensure @entry is valid and protect the swap device
+ * with reference count or locks.
+ * The caller also needs to mark the corresponding swap_map slots with
+ * SWAP_HAS_CACHE to avoid race or conflict.
+ * Return: Returns 0 on success, error code otherwise.
  */
-int add_to_swap_cache(struct folio *folio, swp_entry_t entry,
-                       gfp_t gfp, void **shadowp)
+int swap_cache_add_folio(struct folio *folio, swp_entry_t entry,
+                        gfp_t gfp, void **shadowp)
 {
        struct address_space *address_space = swap_address_space(entry);
        pgoff_t idx = swap_cache_index(entry);
@@ -155,12 +172,20 @@ unlock:
        return xas_error(&xas);
 }
 
-/*
- * This must be called only on folios that have
- * been verified to be in the swap cache.
+/**
+ * __swap_cache_del_folio - Removes a folio from the swap cache.
+ * @folio: The folio.
+ * @entry: The first swap entry that the folio corresponds to.
+ * @shadow: shadow value to be filled in the swap cache.
+ *
+ * Removes a folio from the swap cache and fills a shadow in place.
+ * This won't put the folio's refcount. The caller has to do that.
+ *
+ * Context: Caller must hold the xa_lock, ensure the folio is
+ * locked and in the swap cache, using the index of @entry.
  */
-void __delete_from_swap_cache(struct folio *folio,
-                       swp_entry_t entry, void *shadow)
+void __swap_cache_del_folio(struct folio *folio,
+                           swp_entry_t entry, void *shadow)
 {
        struct address_space *address_space = swap_address_space(entry);
        int i;
@@ -186,27 +211,40 @@ void __delete_from_swap_cache(struct folio *folio,
        __lruvec_stat_mod_folio(folio, NR_SWAPCACHE, -nr);
 }
 
-/*
- * This must be called only on folios that have
- * been verified to be in the swap cache and locked.
- * It will never put the folio into the free list,
- * the caller has a reference on the folio.
+/**
+ * swap_cache_del_folio - Removes a folio from the swap cache.
+ * @folio: The folio.
+ *
+ * Same as __swap_cache_del_folio, but handles lock and refcount. The
+ * caller must ensure the folio is either clean or has a swap count
+ * equal to zero, or it may cause data loss.
+ *
+ * Context: Caller must ensure the folio is locked and in the swap cache.
  */
-void delete_from_swap_cache(struct folio *folio)
+void swap_cache_del_folio(struct folio *folio)
 {
        swp_entry_t entry = folio->swap;
        struct address_space *address_space = swap_address_space(entry);
 
        xa_lock_irq(&address_space->i_pages);
-       __delete_from_swap_cache(folio, entry, NULL);
+       __swap_cache_del_folio(folio, entry, NULL);
        xa_unlock_irq(&address_space->i_pages);
 
        put_swap_folio(folio, entry);
        folio_ref_sub(folio, folio_nr_pages(folio));
 }
 
-void clear_shadow_from_swap_cache(int type, unsigned long begin,
-                               unsigned long end)
+/**
+ * swap_cache_clear_shadow - Clears a set of shadows in the swap cache.
+ * @type: Indicates the swap device.
+ * @begin: Beginning offset of the range.
+ * @end: Ending offset of the range.
+ *
+ * Context: Caller must ensure the range is valid and hold a reference to
+ * the swap device.
+ */
+void swap_cache_clear_shadow(int type, unsigned long begin,
+                            unsigned long end)
 {
        unsigned long curr = begin;
        void *old;
@@ -393,7 +431,7 @@ struct folio *__read_swap_cache_async(swp_entry_t entry, gfp_t gfp_mask,
                        goto put_and_return;
 
                /*
-                * We might race against __delete_from_swap_cache(), and
+                * We might race against __swap_cache_del_folio(), and
                 * stumble across a swap_map entry whose SWAP_HAS_CACHE
                 * has not yet been cleared.  Or race against another
                 * __read_swap_cache_async(), which has set SWAP_HAS_CACHE
@@ -412,7 +450,7 @@ struct folio *__read_swap_cache_async(swp_entry_t entry, gfp_t gfp_mask,
                goto fail_unlock;
 
        /* May fail (-ENOMEM) if XArray node allocation failed. */
-       if (add_to_swap_cache(new_folio, entry, gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, &shadow))
+       if (swap_cache_add_folio(new_folio, entry, gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK, &shadow))
                goto fail_unlock;
 
        memcg1_swapin(entry, 1);
index 51c159aa646c2450aa72ca8934f62ca467ca855d..6f5206255789cf512723bdebec76cbc8563fc875 100644 (file)
@@ -266,7 +266,7 @@ again:
        if (!need_reclaim)
                goto out_unlock;
 
-       delete_from_swap_cache(folio);
+       swap_cache_del_folio(folio);
        folio_set_dirty(folio);
        ret = nr_pages;
 out_unlock:
@@ -1123,7 +1123,7 @@ static void swap_range_free(struct swap_info_struct *si, unsigned long offset,
                        swap_slot_free_notify(si->bdev, offset);
                offset++;
        }
-       clear_shadow_from_swap_cache(si->type, begin, end);
+       swap_cache_clear_shadow(si->type, begin, end);
 
        /*
         * Make sure that try_to_unuse() observes si->inuse_pages reaching 0
@@ -1288,7 +1288,7 @@ int folio_alloc_swap(struct folio *folio, gfp_t gfp)
         * TODO: this could cause a theoretical memory reclaim
         * deadlock in the swap out path.
         */
-       if (add_to_swap_cache(folio, entry, gfp | __GFP_NOMEMALLOC, NULL))
+       if (swap_cache_add_folio(folio, entry, gfp | __GFP_NOMEMALLOC, NULL))
                goto out_free;
 
        return 0;
@@ -1758,7 +1758,7 @@ bool folio_free_swap(struct folio *folio)
        if (folio_swapped(folio))
                return false;
 
-       delete_from_swap_cache(folio);
+       swap_cache_del_folio(folio);
        folio_set_dirty(folio);
        return true;
 }
index ca9e1cd3cd680d629e56c538f67c7a96954e0678..c79c6806560bff4756c114c98c24cbcaaac871f1 100644 (file)
@@ -776,7 +776,7 @@ static int __remove_mapping(struct address_space *mapping, struct folio *folio,
 
                if (reclaimed && !mapping_exiting(mapping))
                        shadow = workingset_eviction(folio, target_memcg);
-               __delete_from_swap_cache(folio, swap, shadow);
+               __swap_cache_del_folio(folio, swap, shadow);
                memcg1_swapout(folio, swap);
                xa_unlock_irq(&mapping->i_pages);
                put_swap_folio(folio, swap);
index c88ad61b232cfb07cc64f6e5fab684853380ea2b..3dda4310099eb02e35f85521847c54271bad9e21 100644 (file)
@@ -1069,7 +1069,7 @@ static int zswap_writeback_entry(struct zswap_entry *entry,
 
 out:
        if (ret && ret != -EEXIST) {
-               delete_from_swap_cache(folio);
+               swap_cache_del_folio(folio);
                folio_unlock(folio);
        }
        folio_put(folio);