drivers/net/mlx4/mr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2004 Topspin Communications.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2005 Mellanox Technologies. All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 2006, 2007 Cisco Systems, Inc.  All rights reserved.
   5  *
   6  * This software is available to you under a choice of one of two
   7  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   8  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   9  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
  10  * OpenIB.org BSD license below:
  11  *
  12  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  13  *     without modification, are permitted provided that the following
  14  *     conditions are met:
  15  *
  16  *      - Redistributions of source code must retain the above
  17  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  18  *        disclaimer.
  19  *
  20  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  21  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  22  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  23  *        provided with the distribution.
  24  *
  25  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  26  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  27  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  28  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  29  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  30  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  31  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  32  * SOFTWARE.
  33  */
  34
  35 #include <linux/init.h>
  36 #include <linux/errno.h>
  37
  38 #include <linux/mlx4/cmd.h>
  39
  40 #include "mlx4.h"
  41 #include "icm.h"
  42
  43 /*
  44  * Must be packed because mtt_seg is 64 bits but only aligned to 32 bits.
  45  */
  46 struct mlx4_mpt_entry {
  47         __be32 flags;
  48         __be32 qpn;
  49         __be32 key;
  50         __be32 pd;
  51         __be64 start;
  52         __be64 length;
  53         __be32 lkey;
  54         __be32 win_cnt;
  55         u8      reserved1[3];
  56         u8      mtt_rep;
  57         __be64 mtt_seg;
  58         __be32 mtt_sz;
  59         __be32 entity_size;
  60         __be32 first_byte_offset;
  61 } __attribute__((packed));
  62
  63 #define MLX4_MPT_FLAG_SW_OWNS       (0xfUL << 28)
  64 #define MLX4_MPT_FLAG_MIO           (1 << 17)
  65 #define MLX4_MPT_FLAG_BIND_ENABLE   (1 << 15)
  66 #define MLX4_MPT_FLAG_PHYSICAL      (1 <<  9)
  67 #define MLX4_MPT_FLAG_REGION        (1 <<  8)
  68
  69 #define MLX4_MTT_FLAG_PRESENT           1
  70
  71 static u32 mlx4_buddy_alloc(struct mlx4_buddy *buddy, int order)
  72 {
  73         int o;
  74         int m;
  75         u32 seg;
  76
  77         spin_lock(&buddy->lock);
  78
  79         for (o = order; o <= buddy->max_order; ++o) {
  80                 m = 1 << (buddy->max_order - o);
  81                 seg = find_first_bit(buddy->bits[o], m);
  82                 if (seg < m)
  83                         goto found;
  84         }
  85
  86         spin_unlock(&buddy->lock);
  87         return -1;
  88
  89  found:
  90         clear_bit(seg, buddy->bits[o]);
  91
  92         while (o > order) {
  93                 --o;
  94                 seg <<= 1;
  95                 set_bit(seg ^ 1, buddy->bits[o]);
  96         }
  97
  98         spin_unlock(&buddy->lock);
  99
 100         seg <<= order;
 101
 102         return seg;
 103 }
 104
 105 static void mlx4_buddy_free(struct mlx4_buddy *buddy, u32 seg, int order)
 106 {
 107         seg >>= order;
 108
 109         spin_lock(&buddy->lock);
 110
 111         while (test_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order])) {
 112                 clear_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order]);
 113                 seg >>= 1;
 114                 ++order;
 115         }
 116
 117         set_bit(seg, buddy->bits[order]);
 118
 119         spin_unlock(&buddy->lock);
 120 }
 121
 122 static int __devinit mlx4_buddy_init(struct mlx4_buddy *buddy, int max_order)
 123 {
 124         int i, s;
 125
 126         buddy->max_order = max_order;
 127         spin_lock_init(&buddy->lock);
 128
 129         buddy->bits = kzalloc((buddy->max_order + 1) * sizeof (long *),
 130                               GFP_KERNEL);
 131         if (!buddy->bits)
 132                 goto err_out;
 133
 134         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i) {
 135                 s = BITS_TO_LONGS(1 << (buddy->max_order - i));
 136                 buddy->bits[i] = kmalloc(s * sizeof (long), GFP_KERNEL);
 137                 if (!buddy->bits[i])
 138                         goto err_out_free;
 139                 bitmap_zero(buddy->bits[i], 1 << (buddy->max_order - i));
 140         }
 141
 142         set_bit(0, buddy->bits[buddy->max_order]);
 143
 144         return 0;
 145
 146 err_out_free:
 147         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
 148                 kfree(buddy->bits[i]);
 149
 150         kfree(buddy->bits);
 151
 152 err_out:
 153         return -ENOMEM;
 154 }
 155
 156 static void mlx4_buddy_cleanup(struct mlx4_buddy *buddy)
 157 {
 158         int i;
 159
 160         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
 161                 kfree(buddy->bits[i]);
 162
 163         kfree(buddy->bits);
 164 }
 165
 166 static u32 mlx4_alloc_mtt_range(struct mlx4_dev *dev, int order)
 167 {
 168         struct mlx4_mr_table *mr_table = &mlx4_priv(dev)->mr_table;
 169         u32 seg;
 170
 171         seg = mlx4_buddy_alloc(&mr_table->mtt_buddy, order);
 172         if (seg == -1)
 173                 return -1;
 174
 175         if (mlx4_table_get_range(dev, &mr_table->mtt_table, seg,
 176                                  seg + (1 << order) - 1)) {
 177                 mlx4_buddy_free(&mr_table->mtt_buddy, seg, order);
 178                 return -1;
 179         }
 180
 181         return seg;
 182 }
 183
 184 int mlx4_mtt_init(struct mlx4_dev *dev, int npages, int page_shift,
 185                   struct mlx4_mtt *mtt)
 186 {
 187         int i;
 188
 189         if (!npages) {
 190                 mtt->order      = -1;
 191                 mtt->page_shift = MLX4_ICM_PAGE_SHIFT;
 192                 return 0;
 193         } else
 194                 mtt->page_shift = page_shift;
 195
 196         for (mtt->order = 0, i = MLX4_MTT_ENTRY_PER_SEG; i < npages; i <<= 1)
 197                 ++mtt->order;
 198
 199         mtt->first_seg = mlx4_alloc_mtt_range(dev, mtt->order);
 200         if (mtt->first_seg == -1)
 201                 return -ENOMEM;
 202
 203         return 0;
 204 }
 205 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mtt_init);
 206
 207 void mlx4_mtt_cleanup(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt)
 208 {
 209         struct mlx4_mr_table *mr_table = &mlx4_priv(dev)->mr_table;
 210
 211         if (mtt->order < 0)
 212                 return;
 213
 214         mlx4_buddy_free(&mr_table->mtt_buddy, mtt->first_seg, mtt->order);
 215         mlx4_table_put_range(dev, &mr_table->mtt_table, mtt->first_seg,
 216                              mtt->first_seg + (1 << mtt->order) - 1);
 217 }
 218 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mtt_cleanup);
 219
 220 u64 mlx4_mtt_addr(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt)
 221 {
 222         return (u64) mtt->first_seg * dev->caps.mtt_entry_sz;
 223 }
 224 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mtt_addr);
 225
 226 static u32 hw_index_to_key(u32 ind)
 227 {
 228         return (ind >> 24) | (ind << 8);
 229 }
 230
 231 static u32 key_to_hw_index(u32 key)
 232 {
 233         return (key << 24) | (key >> 8);
 234 }
 235
 236 static int mlx4_SW2HW_MPT(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_cmd_mailbox *mailbox,
 237                           int mpt_index)
 238 {
 239         return mlx4_cmd(dev, mailbox->dma, mpt_index, 0, MLX4_CMD_SW2HW_MPT,
 240                         MLX4_CMD_TIME_CLASS_B);
 241 }
 242
 243 static int mlx4_HW2SW_MPT(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_cmd_mailbox *mailbox,
 244                           int mpt_index)
 245 {
 246         return mlx4_cmd_box(dev, 0, mailbox ? mailbox->dma : 0, mpt_index,
 247                             !mailbox, MLX4_CMD_HW2SW_MPT, MLX4_CMD_TIME_CLASS_B);
 248 }
 249
 250 int mlx4_mr_alloc(struct mlx4_dev *dev, u32 pd, u64 iova, u64 size, u32 access,
 251                   int npages, int page_shift, struct mlx4_mr *mr)
 252 {
 253         struct mlx4_priv *priv = mlx4_priv(dev);
 254         u32 index;
 255         int err;
 256
 257         index = mlx4_bitmap_alloc(&priv->mr_table.mpt_bitmap);
 258         if (index == -1)
 259                 return -ENOMEM;
 260
 261         mr->iova       = iova;
 262         mr->size       = size;
 263         mr->pd         = pd;
 264         mr->access     = access;
 265         mr->enabled    = 0;
 266         mr->key        = hw_index_to_key(index);
 267
 268         err = mlx4_mtt_init(dev, npages, page_shift, &mr->mtt);
 269         if (err)
 270                 mlx4_bitmap_free(&priv->mr_table.mpt_bitmap, index);
 271
 272         return err;
 273 }
 274 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mr_alloc);
 275
 276 void mlx4_mr_free(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mr *mr)
 277 {
 278         struct mlx4_priv *priv = mlx4_priv(dev);
 279         int err;
 280
 281         if (mr->enabled) {
 282                 err = mlx4_HW2SW_MPT(dev, NULL,
 283                                      key_to_hw_index(mr->key) &
 284                                      (dev->caps.num_mpts - 1));
 285                 if (err)
 286                         mlx4_warn(dev, "HW2SW_MPT failed (%d)\n", err);
 287         }
 288
 289         mlx4_mtt_cleanup(dev, &mr->mtt);
 290         mlx4_bitmap_free(&priv->mr_table.mpt_bitmap, key_to_hw_index(mr->key));
 291 }
 292 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mr_free);
 293
 294 int mlx4_mr_enable(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mr *mr)
 295 {
 296         struct mlx4_mr_table *mr_table = &mlx4_priv(dev)->mr_table;
 297         struct mlx4_cmd_mailbox *mailbox;
 298         struct mlx4_mpt_entry *mpt_entry;
 299         int err;
 300
 301         err = mlx4_table_get(dev, &mr_table->dmpt_table, key_to_hw_index(mr->key));
 302         if (err)
 303                 return err;
 304
 305         mailbox = mlx4_alloc_cmd_mailbox(dev);
 306         if (IS_ERR(mailbox)) {
 307                 err = PTR_ERR(mailbox);
 308                 goto err_table;
 309         }
 310         mpt_entry = mailbox->buf;
 311
 312         memset(mpt_entry, 0, sizeof *mpt_entry);
 313
 314         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MLX4_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
 315                                        MLX4_MPT_FLAG_MIO         |
 316                                        MLX4_MPT_FLAG_REGION      |
 317                                        mr->access);
 318
 319         mpt_entry->key         = cpu_to_be32(key_to_hw_index(mr->key));
 320         mpt_entry->pd          = cpu_to_be32(mr->pd);
 321         mpt_entry->start       = cpu_to_be64(mr->iova);
 322         mpt_entry->length      = cpu_to_be64(mr->size);
 323         mpt_entry->entity_size = cpu_to_be32(mr->mtt.page_shift);
 324         if (mr->mtt.order < 0) {
 325                 mpt_entry->flags |= cpu_to_be32(MLX4_MPT_FLAG_PHYSICAL);
 326                 mpt_entry->mtt_seg = 0;
 327         } else
 328                 mpt_entry->mtt_seg = cpu_to_be64(mlx4_mtt_addr(dev, &mr->mtt));
 329
 330         err = mlx4_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
 331                              key_to_hw_index(mr->key) & (dev->caps.num_mpts - 1));
 332         if (err) {
 333                 mlx4_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
 334                 goto err_cmd;
 335         }
 336
 337         mr->enabled = 1;
 338
 339         mlx4_free_cmd_mailbox(dev, mailbox);
 340
 341         return 0;
 342
 343 err_cmd:
 344         mlx4_free_cmd_mailbox(dev, mailbox);
 345
 346 err_table:
 347         mlx4_table_put(dev, &mr_table->dmpt_table, key_to_hw_index(mr->key));
 348         return err;
 349 }
 350 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mr_enable);
 351
 352 static int mlx4_write_mtt_chunk(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt,
 353                                 int start_index, int npages, u64 *page_list)
 354 {
 355         struct mlx4_priv *priv = mlx4_priv(dev);
 356         __be64 *mtts;
 357         dma_addr_t dma_handle;
 358         int i;
 359         int s = start_index * sizeof (u64);
 360
 361         /* All MTTs must fit in the same page */
 362         if (start_index / (PAGE_SIZE / sizeof (u64)) !=
 363             (start_index + npages - 1) / (PAGE_SIZE / sizeof (u64)))
 364                 return -EINVAL;
 365
 366         if (start_index & (MLX4_MTT_ENTRY_PER_SEG - 1))
 367                 return -EINVAL;
 368
 369         mtts = mlx4_table_find(&priv->mr_table.mtt_table, mtt->first_seg +
 370                                 s / dev->caps.mtt_entry_sz, &dma_handle);
 371         if (!mtts)
 372                 return -ENOMEM;
 373
 374         for (i = 0; i < npages; ++i)
 375                 mtts[i] = cpu_to_be64(page_list[i] | MLX4_MTT_FLAG_PRESENT);
 376
 377         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, dma_handle, npages * sizeof (u64), DMA_TO_DEVICE);
 378
 379         return 0;
 380 }
 381
 382 int mlx4_write_mtt(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt,
 383                    int start_index, int npages, u64 *page_list)
 384 {
 385         int chunk;
 386         int err;
 387
 388         if (mtt->order < 0)
 389                 return -EINVAL;
 390
 391         while (npages > 0) {
 392                 chunk = min_t(int, PAGE_SIZE / sizeof(u64), npages);
 393                 err = mlx4_write_mtt_chunk(dev, mtt, start_index, chunk, page_list);
 394                 if (err)
 395                         return err;
 396
 397                 npages      -= chunk;
 398                 start_index += chunk;
 399                 page_list   += chunk;
 400         }
 401
 402         return 0;
 403 }
 404 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_write_mtt);
 405
 406 int mlx4_buf_write_mtt(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt,
 407                        struct mlx4_buf *buf)
 408 {
 409         u64 *page_list;
 410         int err;
 411         int i;
 412
 413         page_list = kmalloc(buf->npages * sizeof *page_list, GFP_KERNEL);
 414         if (!page_list)
 415                 return -ENOMEM;
 416
 417         for (i = 0; i < buf->npages; ++i)
 418                 if (buf->nbufs == 1)
 419                         page_list[i] = buf->u.direct.map + (i << buf->page_shift);
 420                 else
 421                         page_list[i] = buf->u.page_list[i].map;
 422
 423         err = mlx4_write_mtt(dev, mtt, 0, buf->npages, page_list);
 424
 425         kfree(page_list);
 426         return err;
 427 }
 428 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_buf_write_mtt);
 429
 430 int __devinit mlx4_init_mr_table(struct mlx4_dev *dev)
 431 {
 432         struct mlx4_mr_table *mr_table = &mlx4_priv(dev)->mr_table;
 433         int err;
 434
 435         err = mlx4_bitmap_init(&mr_table->mpt_bitmap, dev->caps.num_mpts,
 436                                ~0, dev->caps.reserved_mrws);
 437         if (err)
 438                 return err;
 439
 440         err = mlx4_buddy_init(&mr_table->mtt_buddy,
 441                               ilog2(dev->caps.num_mtt_segs));
 442         if (err)
 443                 goto err_buddy;
 444
 445         if (dev->caps.reserved_mtts) {
 446                 if (mlx4_alloc_mtt_range(dev, fls(dev->caps.reserved_mtts - 1)) == -1) {
 447                         mlx4_warn(dev, "MTT table of order %d is too small.\n",
 448                                   mr_table->mtt_buddy.max_order);
 449                         err = -ENOMEM;
 450                         goto err_reserve_mtts;
 451                 }
 452         }
 453
 454         return 0;
 455
 456 err_reserve_mtts:
 457         mlx4_buddy_cleanup(&mr_table->mtt_buddy);
 458
 459 err_buddy:
 460         mlx4_bitmap_cleanup(&mr_table->mpt_bitmap);
 461
 462         return err;
 463 }
 464
 465 void mlx4_cleanup_mr_table(struct mlx4_dev *dev)
 466 {
 467         struct mlx4_mr_table *mr_table = &mlx4_priv(dev)->mr_table;
 468
 469         mlx4_buddy_cleanup(&mr_table->mtt_buddy);
 470         mlx4_bitmap_cleanup(&mr_table->mpt_bitmap);
 471 }