sys/dev/mlx4/mlx4_ib/mlx4_ib_mr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2007, 2008 Mellanox Technologies. All rights reserved.
   4  *
   5  * This software is available to you under a choice of one of two
   6  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   7  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   8  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   9  * OpenIB.org BSD license below:
  10  *
  11  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  12  *     without modification, are permitted provided that the following
  13  *     conditions are met:
  14  *
  15  *      - Redistributions of source code must retain the above
  16  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  17  *        disclaimer.
  18  *
  19  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  20  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  21  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  22  *        provided with the distribution.
  23  *
  24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  25  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  26  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  27  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  28  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  29  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  30  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  31  * SOFTWARE.
  32  */
  33
  34 #include <linux/slab.h>
  35 #include <linux/module.h>
  36 #include <linux/sched.h>
  37
  38 #include <asm/atomic64.h>
  39
  40 #include "mlx4_ib.h"
  41
  42 static u32 convert_access(int acc)
  43 {
  44         return (acc & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC ? MLX4_PERM_ATOMIC       : 0) |
  45                (acc & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE  ? MLX4_PERM_REMOTE_WRITE : 0) |
  46                (acc & IB_ACCESS_REMOTE_READ   ? MLX4_PERM_REMOTE_READ  : 0) |
  47                (acc & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE   ? MLX4_PERM_LOCAL_WRITE  : 0) |
  48                (acc & IB_ACCESS_MW_BIND       ? MLX4_PERM_BIND_MW      : 0) |
  49                MLX4_PERM_LOCAL_READ;
  50 }
  51
  52 static enum mlx4_mw_type to_mlx4_type(enum ib_mw_type type)
  53 {
  54         switch (type) {
  55         case IB_MW_TYPE_1:      return MLX4_MW_TYPE_1;
  56         case IB_MW_TYPE_2:      return MLX4_MW_TYPE_2;
  57         default:                return -1;
  58         }
  59 }
  60
  61 struct ib_mr *mlx4_ib_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
  62 {
  63         struct mlx4_ib_mr *mr;
  64         int err;
  65
  66         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
  67         if (!mr)
  68                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  69
  70         err = mlx4_mr_alloc(to_mdev(pd->device)->dev, to_mpd(pd)->pdn, 0,
  71                             ~0ull, convert_access(acc), 0, 0, &mr->mmr);
  72         if (err)
  73                 goto err_free;
  74
  75         err = mlx4_mr_enable(to_mdev(pd->device)->dev, &mr->mmr);
  76         if (err)
  77                 goto err_mr;
  78
  79         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->mmr.key;
  80         mr->umem = NULL;
  81
  82         return &mr->ibmr;
  83
  84 err_mr:
  85         (void) mlx4_mr_free(to_mdev(pd->device)->dev, &mr->mmr);
  86
  87 err_free:
  88         kfree(mr);
  89
  90         return ERR_PTR(err);
  91 }
  92
  93 int mlx4_ib_umem_write_mtt(struct mlx4_ib_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt,
  94                            struct ib_umem *umem)
  95 {
  96         u64 *pages;
  97         int i, k, entry;
  98         int n;
  99         int len;
 100         int err = 0;
 101         struct scatterlist *sg;
 102
 103         pages = (u64 *) __get_free_page(GFP_KERNEL);
 104         if (!pages)
 105                 return -ENOMEM;
 106
 107         i = n = 0;
 108
 109         for_each_sg(umem->sg_head.sgl, sg, umem->nmap, entry) {
 110                 len = sg_dma_len(sg) >> mtt->page_shift;
 111                 for (k = 0; k < len; ++k) {
 112                         pages[i++] = sg_dma_address(sg) +
 113                                 umem->page_size * k;
 114                         /*
 115                          * Be friendly to mlx4_write_mtt() and
 116                          * pass it chunks of appropriate size.
 117                          */
 118                         if (i == PAGE_SIZE / sizeof (u64)) {
 119                                 err = mlx4_write_mtt(dev->dev, mtt, n,
 120                                                      i, pages);
 121                                 if (err)
 122                                         goto out;
 123                                 n += i;
 124                                 i = 0;
 125                         }
 126                 }
 127         }
 128
 129         if (i)
 130                 err = mlx4_write_mtt(dev->dev, mtt, n, i, pages);
 131
 132 out:
 133         free_page((unsigned long) pages);
 134         return err;
 135 }
 136
 137 struct ib_mr *mlx4_ib_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
 138                                   u64 virt_addr, int access_flags,
 139                                   struct ib_udata *udata)
 140 {
 141         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 142         struct mlx4_ib_mr *mr;
 143         int shift;
 144         int err;
 145         int n;
 146
 147         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 148         if (!mr)
 149                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 150
 151         /* Force registering the memory as writable. */
 152         /* Used for memory re-registeration. HCA protects the access */
 153         mr->umem = ib_umem_get(pd->uobject->context, start, length,
 154                                access_flags | IB_ACCESS_LOCAL_WRITE, 0);
 155         if (IS_ERR(mr->umem)) {
 156                 err = PTR_ERR(mr->umem);
 157                 goto err_free;
 158         }
 159
 160         n = ib_umem_page_count(mr->umem);
 161         shift = ilog2(mr->umem->page_size);
 162
 163         err = mlx4_mr_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn, virt_addr, length,
 164                             convert_access(access_flags), n, shift, &mr->mmr);
 165         if (err)
 166                 goto err_umem;
 167
 168         err = mlx4_ib_umem_write_mtt(dev, &mr->mmr.mtt, mr->umem);
 169         if (err)
 170                 goto err_mr;
 171
 172         err = mlx4_mr_enable(dev->dev, &mr->mmr);
 173         if (err)
 174                 goto err_mr;
 175
 176         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->mmr.key;
 177
 178         return &mr->ibmr;
 179
 180 err_mr:
 181         (void) mlx4_mr_free(to_mdev(pd->device)->dev, &mr->mmr);
 182
 183 err_umem:
 184         ib_umem_release(mr->umem);
 185
 186 err_free:
 187         kfree(mr);
 188
 189         return ERR_PTR(err);
 190 }
 191
 192 int mlx4_ib_rereg_user_mr(struct ib_mr *mr, int flags,
 193                           u64 start, u64 length, u64 virt_addr,
 194                           int mr_access_flags, struct ib_pd *pd,
 195                           struct ib_udata *udata)
 196 {
 197         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(mr->device);
 198         struct mlx4_ib_mr *mmr = to_mmr(mr);
 199         struct mlx4_mpt_entry *mpt_entry;
 200         struct mlx4_mpt_entry **pmpt_entry = &mpt_entry;
 201         int err;
 202
 203         /* Since we synchronize this call and mlx4_ib_dereg_mr via uverbs,
 204          * we assume that the calls can't run concurrently. Otherwise, a
 205          * race exists.
 206          */
 207         err =  mlx4_mr_hw_get_mpt(dev->dev, &mmr->mmr, &pmpt_entry);
 208
 209         if (err)
 210                 return err;
 211
 212         if (flags & IB_MR_REREG_PD) {
 213                 err = mlx4_mr_hw_change_pd(dev->dev, *pmpt_entry,
 214                                            to_mpd(pd)->pdn);
 215
 216                 if (err)
 217                         goto release_mpt_entry;
 218         }
 219
 220         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS) {
 221                 err = mlx4_mr_hw_change_access(dev->dev, *pmpt_entry,
 222                                                convert_access(mr_access_flags));
 223
 224                 if (err)
 225                         goto release_mpt_entry;
 226         }
 227
 228         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
 229                 int shift;
 230                 int n;
 231
 232                 mlx4_mr_rereg_mem_cleanup(dev->dev, &mmr->mmr);
 233                 ib_umem_release(mmr->umem);
 234                 mmr->umem = ib_umem_get(mr->uobject->context, start, length,
 235                                         mr_access_flags |
 236                                         IB_ACCESS_LOCAL_WRITE,
 237                                         0);
 238                 if (IS_ERR(mmr->umem)) {
 239                         err = PTR_ERR(mmr->umem);
 240                         /* Prevent mlx4_ib_dereg_mr from free'ing invalid pointer */
 241                         mmr->umem = NULL;
 242                         goto release_mpt_entry;
 243                 }
 244                 n = ib_umem_page_count(mmr->umem);
 245                 shift = ilog2(mmr->umem->page_size);
 246
 247                 err = mlx4_mr_rereg_mem_write(dev->dev, &mmr->mmr,
 248                                               virt_addr, length, n, shift,
 249                                               *pmpt_entry);
 250                 if (err) {
 251                         ib_umem_release(mmr->umem);
 252                         goto release_mpt_entry;
 253                 }
 254                 mmr->mmr.iova       = virt_addr;
 255                 mmr->mmr.size       = length;
 256
 257                 err = mlx4_ib_umem_write_mtt(dev, &mmr->mmr.mtt, mmr->umem);
 258                 if (err) {
 259                         mlx4_mr_rereg_mem_cleanup(dev->dev, &mmr->mmr);
 260                         ib_umem_release(mmr->umem);
 261                         goto release_mpt_entry;
 262                 }
 263         }
 264
 265         /* If we couldn't transfer the MR to the HCA, just remember to
 266          * return a failure. But dereg_mr will free the resources.
 267          */
 268         err = mlx4_mr_hw_write_mpt(dev->dev, &mmr->mmr, pmpt_entry);
 269         if (!err && flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
 270                 mmr->mmr.access = mr_access_flags;
 271
 272 release_mpt_entry:
 273         mlx4_mr_hw_put_mpt(dev->dev, pmpt_entry);
 274
 275         return err;
 276 }
 277
 278 static int
 279 mlx4_alloc_priv_pages(struct ib_device *device,
 280                       struct mlx4_ib_mr *mr,
 281                       int max_pages)
 282 {
 283         int ret;
 284
 285         /* Ensure that size is aligned to DMA cacheline
 286          * requirements.
 287          * max_pages is limited to MLX4_MAX_FAST_REG_PAGES
 288          * so page_map_size will never cross PAGE_SIZE.
 289          */
 290         mr->page_map_size = roundup(max_pages * sizeof(u64),
 291                                     MLX4_MR_PAGES_ALIGN);
 292
 293         /* Prevent cross page boundary allocation. */
 294         mr->pages = (__be64 *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
 295         if (!mr->pages)
 296                 return -ENOMEM;
 297
 298         mr->page_map = dma_map_single(device->dma_device, mr->pages,
 299                                       mr->page_map_size, DMA_TO_DEVICE);
 300
 301         if (dma_mapping_error(device->dma_device, mr->page_map)) {
 302                 ret = -ENOMEM;
 303                 goto err;
 304         }
 305
 306         return 0;
 307
 308 err:
 309         free_page((unsigned long)mr->pages);
 310         return ret;
 311 }
 312
 313 static void
 314 mlx4_free_priv_pages(struct mlx4_ib_mr *mr)
 315 {
 316         if (mr->pages) {
 317                 struct ib_device *device = mr->ibmr.device;
 318
 319                 dma_unmap_single(device->dma_device, mr->page_map,
 320                                  mr->page_map_size, DMA_TO_DEVICE);
 321                 free_page((unsigned long)mr->pages);
 322                 mr->pages = NULL;
 323         }
 324 }
 325
 326 int mlx4_ib_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr)
 327 {
 328         struct mlx4_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
 329         int ret;
 330
 331         mlx4_free_priv_pages(mr);
 332
 333         ret = mlx4_mr_free(to_mdev(ibmr->device)->dev, &mr->mmr);
 334         if (ret)
 335                 return ret;
 336         if (mr->umem)
 337                 ib_umem_release(mr->umem);
 338         kfree(mr);
 339
 340         return 0;
 341 }
 342
 343 struct ib_mw *mlx4_ib_alloc_mw(struct ib_pd *pd, enum ib_mw_type type,
 344                                struct ib_udata *udata)
 345 {
 346         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 347         struct mlx4_ib_mw *mw;
 348         int err;
 349
 350         mw = kmalloc(sizeof(*mw), GFP_KERNEL);
 351         if (!mw)
 352                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 353
 354         err = mlx4_mw_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn,
 355                             to_mlx4_type(type), &mw->mmw);
 356         if (err)
 357                 goto err_free;
 358
 359         err = mlx4_mw_enable(dev->dev, &mw->mmw);
 360         if (err)
 361                 goto err_mw;
 362
 363         mw->ibmw.rkey = mw->mmw.key;
 364
 365         return &mw->ibmw;
 366
 367 err_mw:
 368         mlx4_mw_free(dev->dev, &mw->mmw);
 369
 370 err_free:
 371         kfree(mw);
 372
 373         return ERR_PTR(err);
 374 }
 375
 376 int mlx4_ib_dealloc_mw(struct ib_mw *ibmw)
 377 {
 378         struct mlx4_ib_mw *mw = to_mmw(ibmw);
 379
 380         mlx4_mw_free(to_mdev(ibmw->device)->dev, &mw->mmw);
 381         kfree(mw);
 382
 383         return 0;
 384 }
 385
 386 struct ib_mr *mlx4_ib_alloc_mr(struct ib_pd *pd,
 387                                enum ib_mr_type mr_type,
 388                                u32 max_num_sg)
 389 {
 390         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 391         struct mlx4_ib_mr *mr;
 392         int err;
 393
 394         if (mr_type != IB_MR_TYPE_MEM_REG ||
 395             max_num_sg > MLX4_MAX_FAST_REG_PAGES)
 396                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 397
 398         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 399         if (!mr)
 400                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 401
 402         err = mlx4_mr_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn, 0, 0, 0,
 403                             max_num_sg, 0, &mr->mmr);
 404         if (err)
 405                 goto err_free;
 406
 407         err = mlx4_alloc_priv_pages(pd->device, mr, max_num_sg);
 408         if (err)
 409                 goto err_free_mr;
 410
 411         mr->max_pages = max_num_sg;
 412
 413         err = mlx4_mr_enable(dev->dev, &mr->mmr);
 414         if (err)
 415                 goto err_free_pl;
 416
 417         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->mmr.key;
 418         mr->umem = NULL;
 419
 420         return &mr->ibmr;
 421
 422 err_free_pl:
 423         mlx4_free_priv_pages(mr);
 424 err_free_mr:
 425         (void) mlx4_mr_free(dev->dev, &mr->mmr);
 426 err_free:
 427         kfree(mr);
 428         return ERR_PTR(err);
 429 }
 430
 431 struct ib_fmr *mlx4_ib_fmr_alloc(struct ib_pd *pd, int acc,
 432                                  struct ib_fmr_attr *fmr_attr)
 433 {
 434         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 435         struct mlx4_ib_fmr *fmr;
 436         int err = -ENOMEM;
 437
 438         fmr = kmalloc(sizeof *fmr, GFP_KERNEL);
 439         if (!fmr)
 440                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 441
 442         err = mlx4_fmr_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn, convert_access(acc),
 443                              fmr_attr->max_pages, fmr_attr->max_maps,
 444                              fmr_attr->page_shift, &fmr->mfmr);
 445         if (err)
 446                 goto err_free;
 447
 448         err = mlx4_fmr_enable(to_mdev(pd->device)->dev, &fmr->mfmr);
 449         if (err)
 450                 goto err_mr;
 451
 452         fmr->ibfmr.rkey = fmr->ibfmr.lkey = fmr->mfmr.mr.key;
 453
 454         return &fmr->ibfmr;
 455
 456 err_mr:
 457         (void) mlx4_mr_free(to_mdev(pd->device)->dev, &fmr->mfmr.mr);
 458
 459 err_free:
 460         kfree(fmr);
 461
 462         return ERR_PTR(err);
 463 }
 464
 465 int mlx4_ib_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
 466                       int npages, u64 iova)
 467 {
 468         struct mlx4_ib_fmr *ifmr = to_mfmr(ibfmr);
 469         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(ifmr->ibfmr.device);
 470
 471         return mlx4_map_phys_fmr(dev->dev, &ifmr->mfmr, page_list, npages, iova,
 472                                  &ifmr->ibfmr.lkey, &ifmr->ibfmr.rkey);
 473 }
 474
 475 int mlx4_ib_unmap_fmr(struct list_head *fmr_list)
 476 {
 477         struct ib_fmr *ibfmr;
 478         int err;
 479         struct mlx4_dev *mdev = NULL;
 480
 481         list_for_each_entry(ibfmr, fmr_list, list) {
 482                 if (mdev && to_mdev(ibfmr->device)->dev != mdev)
 483                         return -EINVAL;
 484                 mdev = to_mdev(ibfmr->device)->dev;
 485         }
 486
 487         if (!mdev)
 488                 return 0;
 489
 490         list_for_each_entry(ibfmr, fmr_list, list) {
 491                 struct mlx4_ib_fmr *ifmr = to_mfmr(ibfmr);
 492
 493                 mlx4_fmr_unmap(mdev, &ifmr->mfmr, &ifmr->ibfmr.lkey, &ifmr->ibfmr.rkey);
 494         }
 495
 496         /*
 497          * Make sure all MPT status updates are visible before issuing
 498          * SYNC_TPT firmware command.
 499          */
 500         wmb();
 501
 502         err = mlx4_SYNC_TPT(mdev);
 503         if (err)
 504                 pr_warn("SYNC_TPT error %d when "
 505                        "unmapping FMRs\n", err);
 506
 507         return 0;
 508 }
 509
 510 int mlx4_ib_fmr_dealloc(struct ib_fmr *ibfmr)
 511 {
 512         struct mlx4_ib_fmr *ifmr = to_mfmr(ibfmr);
 513         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
 514         int err;
 515
 516         err = mlx4_fmr_free(dev->dev, &ifmr->mfmr);
 517
 518         if (!err)
 519                 kfree(ifmr);
 520
 521         return err;
 522 }
 523
 524 static int mlx4_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
 525 {
 526         struct mlx4_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
 527
 528         if (unlikely(mr->npages == mr->max_pages))
 529                 return -ENOMEM;
 530
 531         mr->pages[mr->npages++] = cpu_to_be64(addr | MLX4_MTT_FLAG_PRESENT);
 532
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 int mlx4_ib_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
 537                       unsigned int *sg_offset)
 538 {
 539         struct mlx4_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
 540         int rc;
 541
 542         mr->npages = 0;
 543
 544         ib_dma_sync_single_for_cpu(ibmr->device, mr->page_map,
 545                                    mr->page_map_size, DMA_TO_DEVICE);
 546
 547         rc = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset, mlx4_set_page);
 548
 549         ib_dma_sync_single_for_device(ibmr->device, mr->page_map,
 550                                       mr->page_map_size, DMA_TO_DEVICE);
 551
 552         return rc;
 553 }