sys/dev/iser/iser_memory.c

   1 /* $FreeBSD$ */
   2 /*-
   3  * Copyright (c) 2015, Mellanox Technologies, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include "icl_iser.h"
  28
  29 static struct fast_reg_descriptor *
  30 iser_reg_desc_get(struct ib_conn *ib_conn)
  31 {
  32         struct fast_reg_descriptor *desc;
  33
  34         mtx_lock(&ib_conn->lock);
  35         desc = list_first_entry(&ib_conn->fastreg.pool,
  36                                 struct fast_reg_descriptor, list);
  37         list_del(&desc->list);
  38         mtx_unlock(&ib_conn->lock);
  39
  40         return (desc);
  41 }
  42
  43 static void
  44 iser_reg_desc_put(struct ib_conn *ib_conn,
  45                   struct fast_reg_descriptor *desc)
  46 {
  47         mtx_lock(&ib_conn->lock);
  48         list_add(&desc->list, &ib_conn->fastreg.pool);
  49         mtx_unlock(&ib_conn->lock);
  50 }
  51
  52 #define IS_4K_ALIGNED(addr)     ((((unsigned long)addr) & ~MASK_4K) == 0)
  53
  54 /**
  55  * iser_data_buf_aligned_len - Tries to determine the maximal correctly aligned
  56  * for RDMA sub-list of a scatter-gather list of memory buffers, and  returns
  57  * the number of entries which are aligned correctly. Supports the case where
  58  * consecutive SG elements are actually fragments of the same physcial page.
  59  */
  60 static int
  61 iser_data_buf_aligned_len(struct iser_data_buf *data, struct ib_device *ibdev)
  62 {
  63         struct scatterlist *sg, *sgl, *next_sg = NULL;
  64         u64 start_addr, end_addr;
  65         int i, ret_len, start_check = 0;
  66
  67         if (data->dma_nents == 1)
  68                 return (1);
  69
  70         sgl = data->sgl;
  71         start_addr  = ib_sg_dma_address(ibdev, sgl);
  72
  73         for_each_sg(sgl, sg, data->dma_nents, i) {
  74                 if (start_check && !IS_4K_ALIGNED(start_addr))
  75                         break;
  76
  77                 next_sg = sg_next(sg);
  78                 if (!next_sg)
  79                         break;
  80
  81                 end_addr    = start_addr + ib_sg_dma_len(ibdev, sg);
  82                 start_addr  = ib_sg_dma_address(ibdev, next_sg);
  83
  84                 if (end_addr == start_addr) {
  85                         start_check = 0;
  86                         continue;
  87                 } else
  88                         start_check = 1;
  89
  90                 if (!IS_4K_ALIGNED(end_addr))
  91                         break;
  92         }
  93         ret_len = (next_sg) ? i : i+1;
  94
  95         return (ret_len);
  96 }
  97
  98 void
  99 iser_dma_unmap_task_data(struct icl_iser_pdu *iser_pdu,
 100                          struct iser_data_buf *data,
 101                          enum dma_data_direction dir)
 102 {
 103         struct ib_device *dev;
 104
 105         dev = iser_pdu->iser_conn->ib_conn.device->ib_device;
 106         ib_dma_unmap_sg(dev, data->sgl, data->size, dir);
 107 }
 108
 109 static int
 110 iser_reg_dma(struct iser_device *device, struct iser_data_buf *mem,
 111              struct iser_mem_reg *reg)
 112 {
 113         struct scatterlist *sg = mem->sgl;
 114
 115         reg->sge.lkey = device->mr->lkey;
 116         reg->rkey = device->mr->rkey;
 117         reg->sge.length = ib_sg_dma_len(device->ib_device, &sg[0]);
 118         reg->sge.addr = ib_sg_dma_address(device->ib_device, &sg[0]);
 119
 120         return (0);
 121 }
 122
 123 /**
 124  * TODO: This should be a verb
 125  * iser_ib_inc_rkey - increments the key portion of the given rkey. Can be used
 126  * for calculating a new rkey for type 2 memory windows.
 127  * @rkey - the rkey to increment.
 128  */
 129 static inline u32
 130 iser_ib_inc_rkey(u32 rkey)
 131 {
 132         const u32 mask = 0x000000ff;
 133
 134         return (((rkey + 1) & mask) | (rkey & ~mask));
 135 }
 136
 137 static void
 138 iser_inv_rkey(struct ib_send_wr *inv_wr, struct ib_mr *mr)
 139 {
 140         u32 rkey;
 141
 142         memset(inv_wr, 0, sizeof(*inv_wr));
 143         inv_wr->opcode = IB_WR_LOCAL_INV;
 144         inv_wr->wr_id = ISER_FASTREG_LI_WRID;
 145         inv_wr->ex.invalidate_rkey = mr->rkey;
 146
 147         rkey = iser_ib_inc_rkey(mr->rkey);
 148         ib_update_fast_reg_key(mr, rkey);
 149 }
 150
 151 static int
 152 iser_fast_reg_mr(struct icl_iser_pdu *iser_pdu,
 153                  struct iser_data_buf *mem,
 154                  struct iser_reg_resources *rsc,
 155                  struct iser_mem_reg *reg)
 156 {
 157         struct ib_conn *ib_conn = &iser_pdu->iser_conn->ib_conn;
 158         struct iser_device *device = ib_conn->device;
 159         struct ib_mr *mr = rsc->mr;
 160         struct ib_reg_wr fastreg_wr;
 161         struct ib_send_wr inv_wr;
 162         struct ib_send_wr *bad_wr, *wr = NULL;
 163         int ret, n;
 164
 165         /* if there a single dma entry, dma mr suffices */
 166         if (mem->dma_nents == 1)
 167                 return iser_reg_dma(device, mem, reg);
 168
 169         if (!rsc->mr_valid) {
 170                 iser_inv_rkey(&inv_wr, mr);
 171                 wr = &inv_wr;
 172         }
 173
 174         n = ib_map_mr_sg(mr, mem->sg, mem->size, NULL, SIZE_4K);
 175         if (unlikely(n != mem->size)) {
 176                 ISER_ERR("failed to map sg (%d/%d)\n", n, mem->size);
 177                 return n < 0 ? n : -EINVAL;
 178         }
 179         /* Prepare FASTREG WR */
 180         memset(&fastreg_wr, 0, sizeof(fastreg_wr));
 181         fastreg_wr.wr.opcode = IB_WR_REG_MR;
 182         fastreg_wr.wr.wr_id = ISER_FASTREG_LI_WRID;
 183         fastreg_wr.wr.num_sge = 0;
 184         fastreg_wr.mr = mr;
 185         fastreg_wr.key = mr->rkey;
 186         fastreg_wr.access = IB_ACCESS_LOCAL_WRITE  |
 187                             IB_ACCESS_REMOTE_WRITE |
 188                             IB_ACCESS_REMOTE_READ;
 189
 190         if (!wr)
 191                 wr = &fastreg_wr.wr;
 192         else
 193                 wr->next = &fastreg_wr.wr;
 194
 195         ret = ib_post_send(ib_conn->qp, wr, &bad_wr);
 196         if (ret) {
 197                 ISER_ERR("fast registration failed, ret:%d", ret);
 198                 return (ret);
 199         }
 200         rsc->mr_valid = 0;
 201
 202         reg->sge.lkey = mr->lkey;
 203         reg->rkey = mr->rkey;
 204         reg->sge.addr = mr->iova;
 205         reg->sge.length = mr->length;
 206
 207         return (ret);
 208 }
 209
 210 /**
 211  * iser_reg_rdma_mem - Registers memory intended for RDMA,
 212  * using Fast Registration WR (if possible) obtaining rkey and va
 213  *
 214  * returns 0 on success, errno code on failure
 215  */
 216 int
 217 iser_reg_rdma_mem(struct icl_iser_pdu *iser_pdu,
 218                   enum iser_data_dir cmd_dir)
 219 {
 220         struct ib_conn *ib_conn = &iser_pdu->iser_conn->ib_conn;
 221         struct iser_device   *device = ib_conn->device;
 222         struct ib_device     *ibdev = device->ib_device;
 223         struct iser_data_buf *mem = &iser_pdu->data[cmd_dir];
 224         struct iser_mem_reg *mem_reg = &iser_pdu->rdma_reg[cmd_dir];
 225         struct fast_reg_descriptor *desc = NULL;
 226         int err, aligned_len;
 227
 228         aligned_len = iser_data_buf_aligned_len(mem, ibdev);
 229         if (aligned_len != mem->dma_nents) {
 230                 ISER_ERR("bounce buffer is not supported");
 231                 return 1;
 232         }
 233
 234         if (mem->dma_nents != 1) {
 235                 desc = iser_reg_desc_get(ib_conn);
 236                 mem_reg->mem_h = desc;
 237         }
 238
 239         err = iser_fast_reg_mr(iser_pdu, mem, desc ? &desc->rsc : NULL,
 240                                        mem_reg);
 241         if (err)
 242                 goto err_reg;
 243
 244         return (0);
 245
 246 err_reg:
 247         if (desc)
 248                 iser_reg_desc_put(ib_conn, desc);
 249
 250         return (err);
 251 }
 252
 253 void
 254 iser_unreg_rdma_mem(struct icl_iser_pdu *iser_pdu,
 255                     enum iser_data_dir cmd_dir)
 256 {
 257         struct iser_mem_reg *reg = &iser_pdu->rdma_reg[cmd_dir];
 258
 259         if (!reg->mem_h)
 260                 return;
 261
 262         iser_reg_desc_put(&iser_pdu->iser_conn->ib_conn,
 263                           reg->mem_h);
 264         reg->mem_h = NULL;
 265 }
 266
 267 int
 268 iser_dma_map_task_data(struct icl_iser_pdu *iser_pdu,
 269                        struct iser_data_buf *data,
 270                        enum iser_data_dir iser_dir,
 271                        enum dma_data_direction dma_dir)
 272 {
 273         struct ib_device *dev;
 274
 275         iser_pdu->dir[iser_dir] = 1;
 276         dev = iser_pdu->iser_conn->ib_conn.device->ib_device;
 277
 278         data->dma_nents = ib_dma_map_sg(dev, data->sgl, data->size, dma_dir);
 279         if (data->dma_nents == 0) {
 280                 ISER_ERR("dma_map_sg failed");
 281                 return (EINVAL);
 282         }
 283
 284         return (0);
 285 }