]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/dev/mlx5/mlx5_core/mlx5_pagealloc.c
Import zstandard 1.1.4 in base
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / dev / mlx5 / mlx5_core / mlx5_pagealloc.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2013-2017, Mellanox Technologies, Ltd.  All rights reserved.
3  *
4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5  * modification, are permitted provided that the following conditions
6  * are met:
7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
12  *
13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY AUTHOR AND CONTRIBUTORS `AS IS' AND
14  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
15  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
16  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
17  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
18  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
19  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
20  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
21  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
22  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
23  * SUCH DAMAGE.
24  *
25  * $FreeBSD$
26  */
27
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/module.h>
30 #include <linux/delay.h>
31 #include <dev/mlx5/driver.h>
32 #include "mlx5_core.h"
33
34 CTASSERT((uintptr_t)PAGE_MASK > (uintptr_t)PAGE_SIZE);
35
36 struct mlx5_pages_req {
37         struct mlx5_core_dev *dev;
38         u16     func_id;
39         s32     npages;
40         struct work_struct work;
41 };
42
43
44 struct mlx5_manage_pages_inbox {
45         struct mlx5_inbox_hdr   hdr;
46         __be16                  rsvd;
47         __be16                  func_id;
48         __be32                  num_entries;
49         __be64                  pas[0];
50 };
51
52 struct mlx5_manage_pages_outbox {
53         struct mlx5_outbox_hdr  hdr;
54         __be32                  num_entries;
55         u8                      rsvd[4];
56         __be64                  pas[0];
57 };
58
59 enum {
60         MAX_RECLAIM_TIME_MSECS  = 5000,
61 };
62
63 static void
64 mlx5_fwp_load_mem_cb(void *arg, bus_dma_segment_t *segs, int nseg, int error)
65 {
66         struct mlx5_fw_page *fwp;
67         uint8_t owned;
68
69         fwp = (struct mlx5_fw_page *)arg;
70         owned = MLX5_DMA_OWNED(fwp->dev);
71
72         if (!owned)
73                 MLX5_DMA_LOCK(fwp->dev);
74
75         if (error == 0) {
76                 KASSERT(nseg == 1, ("Number of segments is different from 1"));
77                 fwp->dma_addr = segs->ds_addr;
78                 fwp->load_done = MLX5_LOAD_ST_SUCCESS;
79         } else {
80                 fwp->load_done = MLX5_LOAD_ST_FAILURE;
81         }
82         MLX5_DMA_DONE(fwp->dev);
83
84         if (!owned)
85                 MLX5_DMA_UNLOCK(fwp->dev);
86 }
87
88 void
89 mlx5_fwp_flush(struct mlx5_fw_page *fwp)
90 {
91         unsigned num = fwp->numpages;
92
93         while (num--)
94                 bus_dmamap_sync(fwp[num].dev->cmd.dma_tag, fwp[num].dma_map, BUS_DMASYNC_PREWRITE);
95 }
96
97 void
98 mlx5_fwp_invalidate(struct mlx5_fw_page *fwp)
99 {
100         unsigned num = fwp->numpages;
101
102         while (num--) {
103                 bus_dmamap_sync(fwp[num].dev->cmd.dma_tag, fwp[num].dma_map, BUS_DMASYNC_POSTREAD);
104                 bus_dmamap_sync(fwp[num].dev->cmd.dma_tag, fwp[num].dma_map, BUS_DMASYNC_PREREAD);
105         }
106 }
107
108 struct mlx5_fw_page *
109 mlx5_fwp_alloc(struct mlx5_core_dev *dev, gfp_t flags, unsigned num)
110 {
111         struct mlx5_fw_page *fwp;
112         unsigned x;
113         int err;
114
115         /* check for special case */
116         if (num == 0) {
117                 fwp = kzalloc(sizeof(*fwp), flags);
118                 if (fwp != NULL)
119                         fwp->dev = dev;
120                 return (fwp);
121         }
122
123         /* we need sleeping context for this function */
124         if (flags & M_NOWAIT)
125                 return (NULL);
126
127         fwp = kzalloc(sizeof(*fwp) * num, flags);
128
129         /* serialize loading the DMA map(s) */
130         sx_xlock(&dev->cmd.dma_sx);
131
132         for (x = 0; x != num; x++) {
133                 /* store pointer to MLX5 core device */
134                 fwp[x].dev = dev;
135                 /* store number of pages left from the array */
136                 fwp[x].numpages = num - x;
137
138                 /* allocate memory */
139                 err = bus_dmamem_alloc(dev->cmd.dma_tag, &fwp[x].virt_addr,
140                     BUS_DMA_WAITOK | BUS_DMA_COHERENT, &fwp[x].dma_map);
141                 if (err != 0)
142                         goto failure;
143
144                 /* load memory into DMA */
145                 MLX5_DMA_LOCK(dev);
146                 err = bus_dmamap_load(
147                     dev->cmd.dma_tag, fwp[x].dma_map, fwp[x].virt_addr,
148                     MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE, &mlx5_fwp_load_mem_cb,
149                     fwp + x, BUS_DMA_WAITOK | BUS_DMA_COHERENT);
150
151                 while (fwp[x].load_done == MLX5_LOAD_ST_NONE)
152                         MLX5_DMA_WAIT(dev);
153                 MLX5_DMA_UNLOCK(dev);
154
155                 /* check for error */
156                 if (fwp[x].load_done != MLX5_LOAD_ST_SUCCESS) {
157                         bus_dmamem_free(dev->cmd.dma_tag, fwp[x].virt_addr,
158                             fwp[x].dma_map);
159                         goto failure;
160                 }
161         }
162         sx_xunlock(&dev->cmd.dma_sx);
163         return (fwp);
164
165 failure:
166         while (x--) {
167                 bus_dmamap_unload(dev->cmd.dma_tag, fwp[x].dma_map);
168                 bus_dmamem_free(dev->cmd.dma_tag, fwp[x].virt_addr, fwp[x].dma_map);
169         }
170         sx_xunlock(&dev->cmd.dma_sx);
171         return (NULL);
172 }
173
174 void
175 mlx5_fwp_free(struct mlx5_fw_page *fwp)
176 {
177         struct mlx5_core_dev *dev;
178         unsigned num;
179
180         /* be NULL safe */
181         if (fwp == NULL)
182                 return;
183
184         /* check for special case */
185         if (fwp->numpages == 0) {
186                 kfree(fwp);
187                 return;
188         }
189
190         num = fwp->numpages;
191         dev = fwp->dev;
192
193         /* serialize unloading the DMA maps */
194         sx_xlock(&dev->cmd.dma_sx);
195         while (num--) {
196                 bus_dmamap_unload(dev->cmd.dma_tag, fwp[num].dma_map);
197                 bus_dmamem_free(dev->cmd.dma_tag, fwp[num].virt_addr, fwp[num].dma_map);
198         }
199         sx_xunlock(&dev->cmd.dma_sx);
200
201         kfree(fwp);
202 }
203
204 u64
205 mlx5_fwp_get_dma(struct mlx5_fw_page *fwp, size_t offset)
206 {
207         size_t index = (offset / MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE);
208         KASSERT(index < fwp->numpages, ("Invalid offset: %lld", (long long)offset));
209
210         return ((fwp + index)->dma_addr + (offset % MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE));
211 }
212
213 void *
214 mlx5_fwp_get_virt(struct mlx5_fw_page *fwp, size_t offset)
215 {
216         size_t index = (offset / MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE);
217         KASSERT(index < fwp->numpages, ("Invalid offset: %lld", (long long)offset));
218
219         return ((char *)(fwp + index)->virt_addr + (offset % MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE));
220 }
221
222 static int
223 mlx5_insert_fw_page_locked(struct mlx5_core_dev *dev, struct mlx5_fw_page *nfp)
224 {
225         struct rb_root *root = &dev->priv.page_root;
226         struct rb_node **new = &root->rb_node;
227         struct rb_node *parent = NULL;
228         struct mlx5_fw_page *tfp;
229
230         while (*new) {
231                 parent = *new;
232                 tfp = rb_entry(parent, struct mlx5_fw_page, rb_node);
233                 if (tfp->dma_addr < nfp->dma_addr)
234                         new = &parent->rb_left;
235                 else if (tfp->dma_addr > nfp->dma_addr)
236                         new = &parent->rb_right;
237                 else
238                         return (-EEXIST);
239         }
240
241         rb_link_node(&nfp->rb_node, parent, new);
242         rb_insert_color(&nfp->rb_node, root);
243         return (0);
244 }
245
246 static struct mlx5_fw_page *
247 mlx5_remove_fw_page_locked(struct mlx5_core_dev *dev, bus_addr_t addr)
248 {
249         struct rb_root *root = &dev->priv.page_root;
250         struct rb_node *tmp = root->rb_node;
251         struct mlx5_fw_page *result = NULL;
252         struct mlx5_fw_page *tfp;
253
254         while (tmp) {
255                 tfp = rb_entry(tmp, struct mlx5_fw_page, rb_node);
256                 if (tfp->dma_addr < addr) {
257                         tmp = tmp->rb_left;
258                 } else if (tfp->dma_addr > addr) {
259                         tmp = tmp->rb_right;
260                 } else {
261                         rb_erase(&tfp->rb_node, &dev->priv.page_root);
262                         result = tfp;
263                         break;
264                 }
265         }
266         return (result);
267 }
268
269 static int
270 alloc_4k(struct mlx5_core_dev *dev, u64 *addr, u16 func_id)
271 {
272         struct mlx5_fw_page *fwp;
273         int err;
274
275         fwp = mlx5_fwp_alloc(dev, GFP_KERNEL, 1);
276         if (fwp == NULL)
277                 return (-ENOMEM);
278
279         fwp->func_id = func_id;
280
281         MLX5_DMA_LOCK(dev);
282         err = mlx5_insert_fw_page_locked(dev, fwp);
283         MLX5_DMA_UNLOCK(dev);
284
285         if (err != 0) {
286                 mlx5_fwp_free(fwp);
287         } else {
288                 /* make sure cached data is cleaned */
289                 mlx5_fwp_invalidate(fwp);
290
291                 /* store DMA address */
292                 *addr = fwp->dma_addr;
293         }
294         return (err);
295 }
296
297 static void
298 free_4k(struct mlx5_core_dev *dev, u64 addr)
299 {
300         struct mlx5_fw_page *fwp;
301
302         MLX5_DMA_LOCK(dev);
303         fwp = mlx5_remove_fw_page_locked(dev, addr);
304         MLX5_DMA_UNLOCK(dev);
305
306         if (fwp == NULL) {
307                 mlx5_core_warn(dev, "Cannot free 4K page at 0x%llx\n", (long long)addr);
308                 return;
309         }
310         mlx5_fwp_free(fwp);
311 }
312
313 static int mlx5_cmd_query_pages(struct mlx5_core_dev *dev, u16 *func_id,
314                                 s32 *npages, int boot)
315 {
316         u32 in[MLX5_ST_SZ_DW(query_pages_in)];
317         u32 out[MLX5_ST_SZ_DW(query_pages_out)];
318         int err;
319
320         memset(in, 0, sizeof(in));
321
322         MLX5_SET(query_pages_in, in, opcode, MLX5_CMD_OP_QUERY_PAGES);
323         MLX5_SET(query_pages_in, in, op_mod,
324                  boot ? MLX5_BOOT_PAGES : MLX5_INIT_PAGES);
325
326         memset(out, 0, sizeof(out));
327         err = mlx5_cmd_exec_check_status(dev, in, sizeof(in), out, sizeof(out));
328         if (err)
329                 return err;
330
331         *npages = MLX5_GET(query_pages_out, out, num_pages);
332         *func_id = MLX5_GET(query_pages_out, out, function_id);
333
334         return 0;
335 }
336
337 static int give_pages(struct mlx5_core_dev *dev, u16 func_id, int npages,
338                       int notify_fail)
339 {
340         struct mlx5_manage_pages_inbox *in;
341         struct mlx5_manage_pages_outbox out;
342         struct mlx5_manage_pages_inbox *nin;
343         int inlen;
344         u64 addr;
345         int err;
346         int i = 0;
347
348         inlen = sizeof(*in) + npages * sizeof(in->pas[0]);
349         in = mlx5_vzalloc(inlen);
350         if (!in) {
351                 mlx5_core_warn(dev, "vzalloc failed %d\n", inlen);
352                 err = -ENOMEM;
353                 goto out_alloc;
354         }
355         memset(&out, 0, sizeof(out));
356
357         for (i = 0; i < npages; i++) {
358                 err = alloc_4k(dev, &addr, func_id);
359                 if (err)
360                         goto out_alloc;
361                 in->pas[i] = cpu_to_be64(addr);
362         }
363
364         in->hdr.opcode = cpu_to_be16(MLX5_CMD_OP_MANAGE_PAGES);
365         in->hdr.opmod = cpu_to_be16(MLX5_PAGES_GIVE);
366         in->func_id = cpu_to_be16(func_id);
367         in->num_entries = cpu_to_be32(npages);
368         err = mlx5_cmd_exec(dev, in, inlen, &out, sizeof(out));
369         if (err) {
370                 mlx5_core_warn(dev, "func_id 0x%x, npages %d, err %d\n",
371                                func_id, npages, err);
372                 goto out_alloc;
373         }
374         dev->priv.fw_pages += npages;
375         dev->priv.pages_per_func[func_id] += npages;
376
377         if (out.hdr.status) {
378                 err = mlx5_cmd_status_to_err(&out.hdr);
379                 if (err) {
380                         mlx5_core_warn(dev, "func_id 0x%x, npages %d, status %d\n",
381                                        func_id, npages, out.hdr.status);
382                         goto out_alloc;
383                 }
384         }
385
386         mlx5_core_dbg(dev, "err %d\n", err);
387
388         goto out_free;
389
390 out_alloc:
391         if (notify_fail) {
392                 nin = kzalloc(sizeof(*nin), GFP_KERNEL);
393                 if (!nin)
394                         goto out_4k;
395
396                 memset(&out, 0, sizeof(out));
397                 nin->hdr.opcode = cpu_to_be16(MLX5_CMD_OP_MANAGE_PAGES);
398                 nin->hdr.opmod = cpu_to_be16(MLX5_PAGES_CANT_GIVE);
399                 nin->func_id = cpu_to_be16(func_id);
400                 if (mlx5_cmd_exec(dev, nin, sizeof(*nin), &out, sizeof(out)))
401                         mlx5_core_warn(dev, "page notify failed\n");
402                 kfree(nin);
403         }
404
405 out_4k:
406         for (i--; i >= 0; i--)
407                 free_4k(dev, be64_to_cpu(in->pas[i]));
408 out_free:
409         kvfree(in);
410         return err;
411 }
412
413 static int reclaim_pages(struct mlx5_core_dev *dev, u32 func_id, int npages,
414                          int *nclaimed)
415 {
416         struct mlx5_manage_pages_inbox   in;
417         struct mlx5_manage_pages_outbox *out;
418         int num_claimed;
419         int outlen;
420         u64 addr;
421         int err;
422         int i;
423
424         if (nclaimed)
425                 *nclaimed = 0;
426
427         memset(&in, 0, sizeof(in));
428         outlen = sizeof(*out) + npages * sizeof(out->pas[0]);
429         out = mlx5_vzalloc(outlen);
430         if (!out)
431                 return -ENOMEM;
432
433         in.hdr.opcode = cpu_to_be16(MLX5_CMD_OP_MANAGE_PAGES);
434         in.hdr.opmod = cpu_to_be16(MLX5_PAGES_TAKE);
435         in.func_id = cpu_to_be16(func_id);
436         in.num_entries = cpu_to_be32(npages);
437         mlx5_core_dbg(dev, "npages %d, outlen %d\n", npages, outlen);
438         err = mlx5_cmd_exec(dev, &in, sizeof(in), out, outlen);
439         if (err) {
440                 mlx5_core_err(dev, "failed reclaiming pages\n");
441                 goto out_free;
442         }
443
444         if (out->hdr.status) {
445                 err = mlx5_cmd_status_to_err(&out->hdr);
446                 goto out_free;
447         }
448
449         num_claimed = be32_to_cpu(out->num_entries);
450         if (nclaimed)
451                 *nclaimed = num_claimed;
452
453         dev->priv.fw_pages -= num_claimed;
454         dev->priv.pages_per_func[func_id] -= num_claimed;
455         for (i = 0; i < num_claimed; i++) {
456                 addr = be64_to_cpu(out->pas[i]);
457                 free_4k(dev, addr);
458         }
459
460 out_free:
461         kvfree(out);
462         return err;
463 }
464
465 static void pages_work_handler(struct work_struct *work)
466 {
467         struct mlx5_pages_req *req = container_of(work, struct mlx5_pages_req, work);
468         struct mlx5_core_dev *dev = req->dev;
469         int err = 0;
470
471         if (req->npages < 0)
472                 err = reclaim_pages(dev, req->func_id, -1 * req->npages, NULL);
473         else if (req->npages > 0)
474                 err = give_pages(dev, req->func_id, req->npages, 1);
475
476         if (err)
477                 mlx5_core_warn(dev, "%s fail %d\n",
478                                req->npages < 0 ? "reclaim" : "give", err);
479
480         kfree(req);
481 }
482
483 void mlx5_core_req_pages_handler(struct mlx5_core_dev *dev, u16 func_id,
484                                  s32 npages)
485 {
486         struct mlx5_pages_req *req;
487
488         req = kzalloc(sizeof(*req), GFP_ATOMIC);
489         if (!req) {
490                 mlx5_core_warn(dev, "failed to allocate pages request\n");
491                 return;
492         }
493
494         req->dev = dev;
495         req->func_id = func_id;
496         req->npages = npages;
497         INIT_WORK(&req->work, pages_work_handler);
498         if (!queue_work(dev->priv.pg_wq, &req->work))
499                 mlx5_core_warn(dev, "failed to queue pages handler work\n");
500 }
501
502 int mlx5_satisfy_startup_pages(struct mlx5_core_dev *dev, int boot)
503 {
504         u16 uninitialized_var(func_id);
505         s32 uninitialized_var(npages);
506         int err;
507
508         err = mlx5_cmd_query_pages(dev, &func_id, &npages, boot);
509         if (err)
510                 return err;
511
512         mlx5_core_dbg(dev, "requested %d %s pages for func_id 0x%x\n",
513                       npages, boot ? "boot" : "init", func_id);
514
515         return give_pages(dev, func_id, npages, 0);
516 }
517
518 enum {
519         MLX5_BLKS_FOR_RECLAIM_PAGES = 12
520 };
521
522 s64 mlx5_wait_for_reclaim_vfs_pages(struct mlx5_core_dev *dev)
523 {
524         int end = jiffies + msecs_to_jiffies(MAX_RECLAIM_TIME_MSECS);
525         s64 prevpages = 0;
526         s64 npages = 0;
527
528         while (!time_after(jiffies, end)) {
529                 /* exclude own function, VFs only */
530                 npages = dev->priv.fw_pages - dev->priv.pages_per_func[0];
531                 if (!npages)
532                         break;
533
534                 if (npages != prevpages)
535                         end = end + msecs_to_jiffies(100);
536
537                 prevpages = npages;
538                 msleep(1);
539         }
540
541         if (npages)
542                 mlx5_core_warn(dev, "FW did not return all VFs pages, will cause to memory leak\n");
543
544         return -npages;
545 }
546
547 static int optimal_reclaimed_pages(void)
548 {
549         struct mlx5_cmd_prot_block *block;
550         struct mlx5_cmd_layout *lay;
551         int ret;
552
553         ret = (sizeof(lay->out) + MLX5_BLKS_FOR_RECLAIM_PAGES * sizeof(block->data) -
554                sizeof(struct mlx5_manage_pages_outbox)) /
555                FIELD_SIZEOF(struct mlx5_manage_pages_outbox, pas[0]);
556
557         return ret;
558 }
559
560 int mlx5_reclaim_startup_pages(struct mlx5_core_dev *dev)
561 {
562         int end = jiffies + msecs_to_jiffies(MAX_RECLAIM_TIME_MSECS);
563         struct mlx5_fw_page *fwp;
564         struct rb_node *p;
565         int nclaimed = 0;
566         int err;
567
568         do {
569                 p = rb_first(&dev->priv.page_root);
570                 if (p) {
571                         fwp = rb_entry(p, struct mlx5_fw_page, rb_node);
572                         if (dev->state == MLX5_DEVICE_STATE_INTERNAL_ERROR) {
573                                 --dev->priv.fw_pages;
574                                 free_4k(dev, fwp->dma_addr);
575                                 nclaimed = 1;
576                         } else {
577                                 err = reclaim_pages(dev, fwp->func_id,
578                                                     optimal_reclaimed_pages(),
579                                                     &nclaimed);
580                                 if (err) {
581                                         mlx5_core_warn(dev, "failed reclaiming pages (%d)\n",
582                                                        err);
583                                         return err;
584                                 }
585                         }
586
587                         if (nclaimed)
588                                 end = jiffies + msecs_to_jiffies(MAX_RECLAIM_TIME_MSECS);
589                 }
590                 if (time_after(jiffies, end)) {
591                         mlx5_core_warn(dev, "FW did not return all pages. giving up...\n");
592                         break;
593                 }
594         } while (p);
595
596         return 0;
597 }
598
599 void mlx5_pagealloc_init(struct mlx5_core_dev *dev)
600 {
601
602         dev->priv.page_root = RB_ROOT;
603 }
604
605 void mlx5_pagealloc_cleanup(struct mlx5_core_dev *dev)
606 {
607         /* nothing */
608 }
609
610 int mlx5_pagealloc_start(struct mlx5_core_dev *dev)
611 {
612         dev->priv.pg_wq = create_singlethread_workqueue("mlx5_page_allocator");
613         if (!dev->priv.pg_wq)
614                 return -ENOMEM;
615
616         return 0;
617 }
618
619 void mlx5_pagealloc_stop(struct mlx5_core_dev *dev)
620 {
621         destroy_workqueue(dev->priv.pg_wq);
622 }