drivers/infiniband/hw/hns/hns_roce_mr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Hisilicon Limited.
   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/vmalloc.h>
  35 #include <rdma/ib_umem.h>
  36 #include "hns_roce_device.h"
  37 #include "hns_roce_cmd.h"
  38 #include "hns_roce_hem.h"
  39
  40 static u32 hw_index_to_key(int ind)
  41 {
  42         return ((u32)ind >> 24) | ((u32)ind << 8);
  43 }
  44
  45 unsigned long key_to_hw_index(u32 key)
  46 {
  47         return (key << 24) | (key >> 8);
  48 }
  49
  50 static int alloc_mr_key(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
  51 {
  52         struct hns_roce_ida *mtpt_ida = &hr_dev->mr_table.mtpt_ida;
  53         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
  54         int err;
  55         int id;
  56
  57         /* Allocate a key for mr from mr_table */
  58         id = ida_alloc_range(&mtpt_ida->ida, mtpt_ida->min, mtpt_ida->max,
  59                              GFP_KERNEL);
  60         if (id < 0) {
  61                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc id for MR key, id(%d)\n", id);
  62                 return -ENOMEM;
  63         }
  64
  65         mr->key = hw_index_to_key(id); /* MR key */
  66
  67         err = hns_roce_table_get(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table,
  68                                  (unsigned long)id);
  69         if (err) {
  70                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc mtpt, ret = %d.\n", err);
  71                 goto err_free_bitmap;
  72         }
  73
  74         return 0;
  75 err_free_bitmap:
  76         ida_free(&mtpt_ida->ida, id);
  77         return err;
  78 }
  79
  80 static void free_mr_key(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
  81 {
  82         unsigned long obj = key_to_hw_index(mr->key);
  83
  84         hns_roce_table_put(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table, obj);
  85         ida_free(&hr_dev->mr_table.mtpt_ida.ida, (int)obj);
  86 }
  87
  88 static int alloc_mr_pbl(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr,
  89                         struct ib_udata *udata, u64 start)
  90 {
  91         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
  92         bool is_fast = mr->type == MR_TYPE_FRMR;
  93         struct hns_roce_buf_attr buf_attr = {};
  94         int err;
  95
  96         mr->pbl_hop_num = is_fast ? 1 : hr_dev->caps.pbl_hop_num;
  97         buf_attr.page_shift = is_fast ? PAGE_SHIFT :
  98                               hr_dev->caps.pbl_buf_pg_sz + PAGE_SHIFT;
  99         buf_attr.region[0].size = mr->size;
 100         buf_attr.region[0].hopnum = mr->pbl_hop_num;
 101         buf_attr.region_count = 1;
 102         buf_attr.user_access = mr->access;
 103         /* fast MR's buffer is alloced before mapping, not at creation */
 104         buf_attr.mtt_only = is_fast;
 105
 106         err = hns_roce_mtr_create(hr_dev, &mr->pbl_mtr, &buf_attr,
 107                                   hr_dev->caps.pbl_ba_pg_sz + PAGE_SHIFT,
 108                                   udata, start);
 109         if (err)
 110                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc pbl mtr, ret = %d.\n", err);
 111         else
 112                 mr->npages = mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count;
 113
 114         return err;
 115 }
 116
 117 static void free_mr_pbl(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
 118 {
 119         hns_roce_mtr_destroy(hr_dev, &mr->pbl_mtr);
 120 }
 121
 122 static void hns_roce_mr_free(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
 123 {
 124         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 125         int ret;
 126
 127         if (mr->enabled) {
 128                 ret = hns_roce_destroy_hw_ctx(hr_dev, HNS_ROCE_CMD_DESTROY_MPT,
 129                                               key_to_hw_index(mr->key) &
 130                                               (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 131                 if (ret)
 132                         ibdev_warn(ibdev, "failed to destroy mpt, ret = %d.\n",
 133                                    ret);
 134         }
 135
 136         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 137         free_mr_key(hr_dev, mr);
 138 }
 139
 140 static int hns_roce_mr_enable(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 141                               struct hns_roce_mr *mr)
 142 {
 143         unsigned long mtpt_idx = key_to_hw_index(mr->key);
 144         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
 145         struct device *dev = hr_dev->dev;
 146         int ret;
 147
 148         /* Allocate mailbox memory */
 149         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
 150         if (IS_ERR(mailbox))
 151                 return PTR_ERR(mailbox);
 152
 153         if (mr->type != MR_TYPE_FRMR)
 154                 ret = hr_dev->hw->write_mtpt(hr_dev, mailbox->buf, mr);
 155         else
 156                 ret = hr_dev->hw->frmr_write_mtpt(hr_dev, mailbox->buf, mr);
 157         if (ret) {
 158                 dev_err(dev, "failed to write mtpt, ret = %d.\n", ret);
 159                 goto err_page;
 160         }
 161
 162         ret = hns_roce_create_hw_ctx(hr_dev, mailbox, HNS_ROCE_CMD_CREATE_MPT,
 163                                      mtpt_idx & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 164         if (ret) {
 165                 dev_err(dev, "failed to create mpt, ret = %d.\n", ret);
 166                 goto err_page;
 167         }
 168
 169         mr->enabled = 1;
 170
 171 err_page:
 172         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 173
 174         return ret;
 175 }
 176
 177 void hns_roce_init_mr_table(struct hns_roce_dev *hr_dev)
 178 {
 179         struct hns_roce_ida *mtpt_ida = &hr_dev->mr_table.mtpt_ida;
 180
 181         ida_init(&mtpt_ida->ida);
 182         mtpt_ida->max = hr_dev->caps.num_mtpts - 1;
 183         mtpt_ida->min = hr_dev->caps.reserved_mrws;
 184 }
 185
 186 struct ib_mr *hns_roce_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
 187 {
 188         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
 189         struct hns_roce_mr *mr;
 190         int ret;
 191
 192         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 193         if (!mr)
 194                 return  ERR_PTR(-ENOMEM);
 195
 196         mr->type = MR_TYPE_DMA;
 197         mr->pd = to_hr_pd(pd)->pdn;
 198         mr->access = acc;
 199
 200         /* Allocate memory region key */
 201         hns_roce_hem_list_init(&mr->pbl_mtr.hem_list);
 202         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr);
 203         if (ret)
 204                 goto err_free;
 205
 206         ret = hns_roce_mr_enable(hr_dev, mr);
 207         if (ret)
 208                 goto err_mr;
 209
 210         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
 211
 212         return &mr->ibmr;
 213 err_mr:
 214         free_mr_key(hr_dev, mr);
 215
 216 err_free:
 217         kfree(mr);
 218         return ERR_PTR(ret);
 219 }
 220
 221 struct ib_mr *hns_roce_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
 222                                    u64 virt_addr, int access_flags,
 223                                    struct ib_udata *udata)
 224 {
 225         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
 226         struct hns_roce_mr *mr;
 227         int ret;
 228
 229         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 230         if (!mr)
 231                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 232
 233         mr->iova = virt_addr;
 234         mr->size = length;
 235         mr->pd = to_hr_pd(pd)->pdn;
 236         mr->access = access_flags;
 237         mr->type = MR_TYPE_MR;
 238
 239         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr);
 240         if (ret)
 241                 goto err_alloc_mr;
 242
 243         ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, udata, start);
 244         if (ret)
 245                 goto err_alloc_key;
 246
 247         ret = hns_roce_mr_enable(hr_dev, mr);
 248         if (ret)
 249                 goto err_alloc_pbl;
 250
 251         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
 252
 253         return &mr->ibmr;
 254
 255 err_alloc_pbl:
 256         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 257 err_alloc_key:
 258         free_mr_key(hr_dev, mr);
 259 err_alloc_mr:
 260         kfree(mr);
 261         return ERR_PTR(ret);
 262 }
 263
 264 struct ib_mr *hns_roce_rereg_user_mr(struct ib_mr *ibmr, int flags, u64 start,
 265                                      u64 length, u64 virt_addr,
 266                                      int mr_access_flags, struct ib_pd *pd,
 267                                      struct ib_udata *udata)
 268 {
 269         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 270         struct ib_device *ib_dev = &hr_dev->ib_dev;
 271         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 272         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
 273         unsigned long mtpt_idx;
 274         int ret;
 275
 276         if (!mr->enabled)
 277                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 278
 279         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
 280         if (IS_ERR(mailbox))
 281                 return ERR_CAST(mailbox);
 282
 283         mtpt_idx = key_to_hw_index(mr->key) & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1);
 284
 285         ret = hns_roce_cmd_mbox(hr_dev, 0, mailbox->dma, HNS_ROCE_CMD_QUERY_MPT,
 286                                 mtpt_idx);
 287         if (ret)
 288                 goto free_cmd_mbox;
 289
 290         ret = hns_roce_destroy_hw_ctx(hr_dev, HNS_ROCE_CMD_DESTROY_MPT,
 291                                       mtpt_idx);
 292         if (ret)
 293                 ibdev_warn(ib_dev, "failed to destroy MPT, ret = %d.\n", ret);
 294
 295         mr->enabled = 0;
 296         mr->iova = virt_addr;
 297         mr->size = length;
 298
 299         if (flags & IB_MR_REREG_PD)
 300                 mr->pd = to_hr_pd(pd)->pdn;
 301
 302         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
 303                 mr->access = mr_access_flags;
 304
 305         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
 306                 free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 307                 ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, udata, start);
 308                 if (ret) {
 309                         ibdev_err(ib_dev, "failed to alloc mr PBL, ret = %d.\n",
 310                                   ret);
 311                         goto free_cmd_mbox;
 312                 }
 313         }
 314
 315         ret = hr_dev->hw->rereg_write_mtpt(hr_dev, mr, flags, mailbox->buf);
 316         if (ret) {
 317                 ibdev_err(ib_dev, "failed to write mtpt, ret = %d.\n", ret);
 318                 goto free_cmd_mbox;
 319         }
 320
 321         ret = hns_roce_create_hw_ctx(hr_dev, mailbox, HNS_ROCE_CMD_CREATE_MPT,
 322                                      mtpt_idx);
 323         if (ret) {
 324                 ibdev_err(ib_dev, "failed to create MPT, ret = %d.\n", ret);
 325                 goto free_cmd_mbox;
 326         }
 327
 328         mr->enabled = 1;
 329
 330 free_cmd_mbox:
 331         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 332
 333         if (ret)
 334                 return ERR_PTR(ret);
 335         return NULL;
 336 }
 337
 338 int hns_roce_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr, struct ib_udata *udata)
 339 {
 340         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 341         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 342
 343         if (hr_dev->hw->dereg_mr)
 344                 hr_dev->hw->dereg_mr(hr_dev);
 345
 346         hns_roce_mr_free(hr_dev, mr);
 347         kfree(mr);
 348
 349         return 0;
 350 }
 351
 352 struct ib_mr *hns_roce_alloc_mr(struct ib_pd *pd, enum ib_mr_type mr_type,
 353                                 u32 max_num_sg)
 354 {
 355         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
 356         struct device *dev = hr_dev->dev;
 357         struct hns_roce_mr *mr;
 358         int ret;
 359
 360         if (mr_type != IB_MR_TYPE_MEM_REG)
 361                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 362
 363         if (max_num_sg > HNS_ROCE_FRMR_MAX_PA) {
 364                 dev_err(dev, "max_num_sg larger than %d\n",
 365                         HNS_ROCE_FRMR_MAX_PA);
 366                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 367         }
 368
 369         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 370         if (!mr)
 371                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 372
 373         mr->type = MR_TYPE_FRMR;
 374         mr->pd = to_hr_pd(pd)->pdn;
 375         mr->size = max_num_sg * (1 << PAGE_SHIFT);
 376
 377         /* Allocate memory region key */
 378         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr);
 379         if (ret)
 380                 goto err_free;
 381
 382         ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, NULL, 0);
 383         if (ret)
 384                 goto err_key;
 385
 386         ret = hns_roce_mr_enable(hr_dev, mr);
 387         if (ret)
 388                 goto err_pbl;
 389
 390         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
 391         mr->ibmr.length = mr->size;
 392
 393         return &mr->ibmr;
 394
 395 err_pbl:
 396         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 397 err_key:
 398         free_mr_key(hr_dev, mr);
 399 err_free:
 400         kfree(mr);
 401         return ERR_PTR(ret);
 402 }
 403
 404 static int hns_roce_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
 405 {
 406         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 407
 408         if (likely(mr->npages < mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count)) {
 409                 mr->page_list[mr->npages++] = addr;
 410                 return 0;
 411         }
 412
 413         return -ENOBUFS;
 414 }
 415
 416 int hns_roce_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
 417                        unsigned int *sg_offset)
 418 {
 419         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 420         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 421         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 422         struct hns_roce_mtr *mtr = &mr->pbl_mtr;
 423         int ret = 0;
 424
 425         mr->npages = 0;
 426         mr->page_list = kvcalloc(mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count,
 427                                  sizeof(dma_addr_t), GFP_KERNEL);
 428         if (!mr->page_list)
 429                 return ret;
 430
 431         ret = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset, hns_roce_set_page);
 432         if (ret < 1) {
 433                 ibdev_err(ibdev, "failed to store sg pages %u %u, cnt = %d.\n",
 434                           mr->npages, mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count, ret);
 435                 goto err_page_list;
 436         }
 437
 438         mtr->hem_cfg.region[0].offset = 0;
 439         mtr->hem_cfg.region[0].count = mr->npages;
 440         mtr->hem_cfg.region[0].hopnum = mr->pbl_hop_num;
 441         mtr->hem_cfg.region_count = 1;
 442         ret = hns_roce_mtr_map(hr_dev, mtr, mr->page_list, mr->npages);
 443         if (ret) {
 444                 ibdev_err(ibdev, "failed to map sg mtr, ret = %d.\n", ret);
 445                 ret = 0;
 446         } else {
 447                 mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_shift = (u32)ilog2(ibmr->page_size);
 448                 ret = mr->npages;
 449         }
 450
 451 err_page_list:
 452         kvfree(mr->page_list);
 453         mr->page_list = NULL;
 454
 455         return ret;
 456 }
 457
 458 static void hns_roce_mw_free(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 459                              struct hns_roce_mw *mw)
 460 {
 461         struct device *dev = hr_dev->dev;
 462         int ret;
 463
 464         if (mw->enabled) {
 465                 ret = hns_roce_destroy_hw_ctx(hr_dev, HNS_ROCE_CMD_DESTROY_MPT,
 466                                               key_to_hw_index(mw->rkey) &
 467                                               (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 468                 if (ret)
 469                         dev_warn(dev, "MW DESTROY_MPT failed (%d)\n", ret);
 470
 471                 hns_roce_table_put(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table,
 472                                    key_to_hw_index(mw->rkey));
 473         }
 474
 475         ida_free(&hr_dev->mr_table.mtpt_ida.ida,
 476                  (int)key_to_hw_index(mw->rkey));
 477 }
 478
 479 static int hns_roce_mw_enable(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 480                               struct hns_roce_mw *mw)
 481 {
 482         struct hns_roce_mr_table *mr_table = &hr_dev->mr_table;
 483         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
 484         struct device *dev = hr_dev->dev;
 485         unsigned long mtpt_idx = key_to_hw_index(mw->rkey);
 486         int ret;
 487
 488         /* prepare HEM entry memory */
 489         ret = hns_roce_table_get(hr_dev, &mr_table->mtpt_table, mtpt_idx);
 490         if (ret)
 491                 return ret;
 492
 493         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
 494         if (IS_ERR(mailbox)) {
 495                 ret = PTR_ERR(mailbox);
 496                 goto err_table;
 497         }
 498
 499         ret = hr_dev->hw->mw_write_mtpt(mailbox->buf, mw);
 500         if (ret) {
 501                 dev_err(dev, "MW write mtpt fail!\n");
 502                 goto err_page;
 503         }
 504
 505         ret = hns_roce_create_hw_ctx(hr_dev, mailbox, HNS_ROCE_CMD_CREATE_MPT,
 506                                      mtpt_idx & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 507         if (ret) {
 508                 dev_err(dev, "MW CREATE_MPT failed (%d)\n", ret);
 509                 goto err_page;
 510         }
 511
 512         mw->enabled = 1;
 513
 514         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 515
 516         return 0;
 517
 518 err_page:
 519         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 520
 521 err_table:
 522         hns_roce_table_put(hr_dev, &mr_table->mtpt_table, mtpt_idx);
 523
 524         return ret;
 525 }
 526
 527 int hns_roce_alloc_mw(struct ib_mw *ibmw, struct ib_udata *udata)
 528 {
 529         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmw->device);
 530         struct hns_roce_ida *mtpt_ida = &hr_dev->mr_table.mtpt_ida;
 531         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 532         struct hns_roce_mw *mw = to_hr_mw(ibmw);
 533         int ret;
 534         int id;
 535
 536         /* Allocate a key for mw from mr_table */
 537         id = ida_alloc_range(&mtpt_ida->ida, mtpt_ida->min, mtpt_ida->max,
 538                              GFP_KERNEL);
 539         if (id < 0) {
 540                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc id for MW key, id(%d)\n", id);
 541                 return -ENOMEM;
 542         }
 543
 544         mw->rkey = hw_index_to_key(id);
 545
 546         ibmw->rkey = mw->rkey;
 547         mw->pdn = to_hr_pd(ibmw->pd)->pdn;
 548         mw->pbl_hop_num = hr_dev->caps.pbl_hop_num;
 549         mw->pbl_ba_pg_sz = hr_dev->caps.pbl_ba_pg_sz;
 550         mw->pbl_buf_pg_sz = hr_dev->caps.pbl_buf_pg_sz;
 551
 552         ret = hns_roce_mw_enable(hr_dev, mw);
 553         if (ret)
 554                 goto err_mw;
 555
 556         return 0;
 557
 558 err_mw:
 559         hns_roce_mw_free(hr_dev, mw);
 560         return ret;
 561 }
 562
 563 int hns_roce_dealloc_mw(struct ib_mw *ibmw)
 564 {
 565         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmw->device);
 566         struct hns_roce_mw *mw = to_hr_mw(ibmw);
 567
 568         hns_roce_mw_free(hr_dev, mw);
 569         return 0;
 570 }
 571
 572 static int mtr_map_region(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 573                           struct hns_roce_buf_region *region, dma_addr_t *pages,
 574                           int max_count)
 575 {
 576         int count, npage;
 577         int offset, end;
 578         __le64 *mtts;
 579         u64 addr;
 580         int i;
 581
 582         offset = region->offset;
 583         end = offset + region->count;
 584         npage = 0;
 585         while (offset < end && npage < max_count) {
 586                 count = 0;
 587                 mtts = hns_roce_hem_list_find_mtt(hr_dev, &mtr->hem_list,
 588                                                   offset, &count);
 589                 if (!mtts)
 590                         return -ENOBUFS;
 591
 592                 for (i = 0; i < count && npage < max_count; i++) {
 593                         addr = pages[npage];
 594
 595                         mtts[i] = cpu_to_le64(addr);
 596                         npage++;
 597                 }
 598                 offset += count;
 599         }
 600
 601         return npage;
 602 }
 603
 604 static inline bool mtr_has_mtt(struct hns_roce_buf_attr *attr)
 605 {
 606         int i;
 607
 608         for (i = 0; i < attr->region_count; i++)
 609                 if (attr->region[i].hopnum != HNS_ROCE_HOP_NUM_0 &&
 610                     attr->region[i].hopnum > 0)
 611                         return true;
 612
 613         /* because the mtr only one root base address, when hopnum is 0 means
 614          * root base address equals the first buffer address, thus all alloced
 615          * memory must in a continuous space accessed by direct mode.
 616          */
 617         return false;
 618 }
 619
 620 static inline size_t mtr_bufs_size(struct hns_roce_buf_attr *attr)
 621 {
 622         size_t size = 0;
 623         int i;
 624
 625         for (i = 0; i < attr->region_count; i++)
 626                 size += attr->region[i].size;
 627
 628         return size;
 629 }
 630
 631 /*
 632  * check the given pages in continuous address space
 633  * Returns 0 on success, or the error page num.
 634  */
 635 static inline int mtr_check_direct_pages(dma_addr_t *pages, int page_count,
 636                                          unsigned int page_shift)
 637 {
 638         size_t page_size = 1 << page_shift;
 639         int i;
 640
 641         for (i = 1; i < page_count; i++)
 642                 if (pages[i] - pages[i - 1] != page_size)
 643                         return i;
 644
 645         return 0;
 646 }
 647
 648 static void mtr_free_bufs(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
 649 {
 650         /* release user buffers */
 651         if (mtr->umem) {
 652                 ib_umem_release(mtr->umem);
 653                 mtr->umem = NULL;
 654         }
 655
 656         /* release kernel buffers */
 657         if (mtr->kmem) {
 658                 hns_roce_buf_free(hr_dev, mtr->kmem);
 659                 mtr->kmem = NULL;
 660         }
 661 }
 662
 663 static int mtr_alloc_bufs(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 664                           struct hns_roce_buf_attr *buf_attr,
 665                           struct ib_udata *udata, unsigned long user_addr)
 666 {
 667         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 668         size_t total_size;
 669
 670         total_size = mtr_bufs_size(buf_attr);
 671
 672         if (udata) {
 673                 mtr->kmem = NULL;
 674                 mtr->umem = ib_umem_get(ibdev, user_addr, total_size,
 675                                         buf_attr->user_access);
 676                 if (IS_ERR_OR_NULL(mtr->umem)) {
 677                         ibdev_err(ibdev, "failed to get umem, ret = %ld.\n",
 678                                   PTR_ERR(mtr->umem));
 679                         return -ENOMEM;
 680                 }
 681         } else {
 682                 mtr->umem = NULL;
 683                 mtr->kmem = hns_roce_buf_alloc(hr_dev, total_size,
 684                                                buf_attr->page_shift,
 685                                                mtr->hem_cfg.is_direct ?
 686                                                HNS_ROCE_BUF_DIRECT : 0);
 687                 if (IS_ERR(mtr->kmem)) {
 688                         ibdev_err(ibdev, "failed to alloc kmem, ret = %ld.\n",
 689                                   PTR_ERR(mtr->kmem));
 690                         return PTR_ERR(mtr->kmem);
 691                 }
 692         }
 693
 694         return 0;
 695 }
 696
 697 static int mtr_map_bufs(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 698                         int page_count, unsigned int page_shift)
 699 {
 700         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 701         dma_addr_t *pages;
 702         int npage;
 703         int ret;
 704
 705         /* alloc a tmp array to store buffer's dma address */
 706         pages = kvcalloc(page_count, sizeof(dma_addr_t), GFP_KERNEL);
 707         if (!pages)
 708                 return -ENOMEM;
 709
 710         if (mtr->umem)
 711                 npage = hns_roce_get_umem_bufs(hr_dev, pages, page_count,
 712                                                mtr->umem, page_shift);
 713         else
 714                 npage = hns_roce_get_kmem_bufs(hr_dev, pages, page_count,
 715                                                mtr->kmem, page_shift);
 716
 717         if (npage != page_count) {
 718                 ibdev_err(ibdev, "failed to get mtr page %d != %d.\n", npage,
 719                           page_count);
 720                 ret = -ENOBUFS;
 721                 goto err_alloc_list;
 722         }
 723
 724         if (mtr->hem_cfg.is_direct && npage > 1) {
 725                 ret = mtr_check_direct_pages(pages, npage, page_shift);
 726                 if (ret) {
 727                         ibdev_err(ibdev, "failed to check %s page: %d / %d.\n",
 728                                   mtr->umem ? "umtr" : "kmtr", ret, npage);
 729                         ret = -ENOBUFS;
 730                         goto err_alloc_list;
 731                 }
 732         }
 733
 734         ret = hns_roce_mtr_map(hr_dev, mtr, pages, page_count);
 735         if (ret)
 736                 ibdev_err(ibdev, "failed to map mtr pages, ret = %d.\n", ret);
 737
 738 err_alloc_list:
 739         kvfree(pages);
 740
 741         return ret;
 742 }
 743
 744 int hns_roce_mtr_map(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 745                      dma_addr_t *pages, unsigned int page_cnt)
 746 {
 747         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 748         struct hns_roce_buf_region *r;
 749         unsigned int i, mapped_cnt;
 750         int ret = 0;
 751
 752         /*
 753          * Only use the first page address as root ba when hopnum is 0, this
 754          * is because the addresses of all pages are consecutive in this case.
 755          */
 756         if (mtr->hem_cfg.is_direct) {
 757                 mtr->hem_cfg.root_ba = pages[0];
 758                 return 0;
 759         }
 760
 761         for (i = 0, mapped_cnt = 0; i < mtr->hem_cfg.region_count &&
 762              mapped_cnt < page_cnt; i++) {
 763                 r = &mtr->hem_cfg.region[i];
 764                 /* if hopnum is 0, no need to map pages in this region */
 765                 if (!r->hopnum) {
 766                         mapped_cnt += r->count;
 767                         continue;
 768                 }
 769
 770                 if (r->offset + r->count > page_cnt) {
 771                         ret = -EINVAL;
 772                         ibdev_err(ibdev,
 773                                   "failed to check mtr%u count %u + %u > %u.\n",
 774                                   i, r->offset, r->count, page_cnt);
 775                         return ret;
 776                 }
 777
 778                 ret = mtr_map_region(hr_dev, mtr, r, &pages[r->offset],
 779                                      page_cnt - mapped_cnt);
 780                 if (ret < 0) {
 781                         ibdev_err(ibdev,
 782                                   "failed to map mtr%u offset %u, ret = %d.\n",
 783                                   i, r->offset, ret);
 784                         return ret;
 785                 }
 786                 mapped_cnt += ret;
 787                 ret = 0;
 788         }
 789
 790         if (mapped_cnt < page_cnt) {
 791                 ret = -ENOBUFS;
 792                 ibdev_err(ibdev, "failed to map mtr pages count: %u < %u.\n",
 793                           mapped_cnt, page_cnt);
 794         }
 795
 796         return ret;
 797 }
 798
 799 int hns_roce_mtr_find(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 800                       u32 offset, u64 *mtt_buf, int mtt_max, u64 *base_addr)
 801 {
 802         struct hns_roce_hem_cfg *cfg = &mtr->hem_cfg;
 803         int mtt_count, left;
 804         u32 start_index;
 805         int total = 0;
 806         __le64 *mtts;
 807         u32 npage;
 808         u64 addr;
 809
 810         if (!mtt_buf || mtt_max < 1)
 811                 goto done;
 812
 813         /* no mtt memory in direct mode, so just return the buffer address */
 814         if (cfg->is_direct) {
 815                 start_index = offset >> HNS_HW_PAGE_SHIFT;
 816                 for (mtt_count = 0; mtt_count < cfg->region_count &&
 817                      total < mtt_max; mtt_count++) {
 818                         npage = cfg->region[mtt_count].offset;
 819                         if (npage < start_index)
 820                                 continue;
 821
 822                         addr = cfg->root_ba + (npage << HNS_HW_PAGE_SHIFT);
 823                         mtt_buf[total] = addr;
 824
 825                         total++;
 826                 }
 827
 828                 goto done;
 829         }
 830
 831         start_index = offset >> cfg->buf_pg_shift;
 832         left = mtt_max;
 833         while (left > 0) {
 834                 mtt_count = 0;
 835                 mtts = hns_roce_hem_list_find_mtt(hr_dev, &mtr->hem_list,
 836                                                   start_index + total,
 837                                                   &mtt_count);
 838                 if (!mtts || !mtt_count)
 839                         goto done;
 840
 841                 npage = min(mtt_count, left);
 842                 left -= npage;
 843                 for (mtt_count = 0; mtt_count < npage; mtt_count++)
 844                         mtt_buf[total++] = le64_to_cpu(mtts[mtt_count]);
 845         }
 846
 847 done:
 848         if (base_addr)
 849                 *base_addr = cfg->root_ba;
 850
 851         return total;
 852 }
 853
 854 static int mtr_init_buf_cfg(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 855                             struct hns_roce_buf_attr *attr,
 856                             struct hns_roce_hem_cfg *cfg,
 857                             unsigned int *buf_page_shift, u64 unalinged_size)
 858 {
 859         struct hns_roce_buf_region *r;
 860         u64 first_region_padding;
 861         int page_cnt, region_cnt;
 862         unsigned int page_shift;
 863         size_t buf_size;
 864
 865         /* If mtt is disabled, all pages must be within a continuous range */
 866         cfg->is_direct = !mtr_has_mtt(attr);
 867         buf_size = mtr_bufs_size(attr);
 868         if (cfg->is_direct) {
 869                 /* When HEM buffer uses 0-level addressing, the page size is
 870                  * equal to the whole buffer size, and we split the buffer into
 871                  * small pages which is used to check whether the adjacent
 872                  * units are in the continuous space and its size is fixed to
 873                  * 4K based on hns ROCEE's requirement.
 874                  */
 875                 page_shift = HNS_HW_PAGE_SHIFT;
 876
 877                 /* The ROCEE requires the page size to be 4K * 2 ^ N. */
 878                 cfg->buf_pg_count = 1;
 879                 cfg->buf_pg_shift = HNS_HW_PAGE_SHIFT +
 880                         order_base_2(DIV_ROUND_UP(buf_size, HNS_HW_PAGE_SIZE));
 881                 first_region_padding = 0;
 882         } else {
 883                 page_shift = attr->page_shift;
 884                 cfg->buf_pg_count = DIV_ROUND_UP(buf_size + unalinged_size,
 885                                                  1 << page_shift);
 886                 cfg->buf_pg_shift = page_shift;
 887                 first_region_padding = unalinged_size;
 888         }
 889
 890         /* Convert buffer size to page index and page count for each region and
 891          * the buffer's offset needs to be appended to the first region.
 892          */
 893         for (page_cnt = 0, region_cnt = 0; region_cnt < attr->region_count &&
 894              region_cnt < ARRAY_SIZE(cfg->region); region_cnt++) {
 895                 r = &cfg->region[region_cnt];
 896                 r->offset = page_cnt;
 897                 buf_size = hr_hw_page_align(attr->region[region_cnt].size +
 898                                             first_region_padding);
 899                 r->count = DIV_ROUND_UP(buf_size, 1 << page_shift);
 900                 first_region_padding = 0;
 901                 page_cnt += r->count;
 902                 r->hopnum = to_hr_hem_hopnum(attr->region[region_cnt].hopnum,
 903                                              r->count);
 904         }
 905
 906         cfg->region_count = region_cnt;
 907         *buf_page_shift = page_shift;
 908
 909         return page_cnt;
 910 }
 911
 912 static int mtr_alloc_mtt(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 913                          unsigned int ba_page_shift)
 914 {
 915         struct hns_roce_hem_cfg *cfg = &mtr->hem_cfg;
 916         int ret;
 917
 918         hns_roce_hem_list_init(&mtr->hem_list);
 919         if (!cfg->is_direct) {
 920                 ret = hns_roce_hem_list_request(hr_dev, &mtr->hem_list,
 921                                                 cfg->region, cfg->region_count,
 922                                                 ba_page_shift);
 923                 if (ret)
 924                         return ret;
 925                 cfg->root_ba = mtr->hem_list.root_ba;
 926                 cfg->ba_pg_shift = ba_page_shift;
 927         } else {
 928                 cfg->ba_pg_shift = cfg->buf_pg_shift;
 929         }
 930
 931         return 0;
 932 }
 933
 934 static void mtr_free_mtt(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
 935 {
 936         hns_roce_hem_list_release(hr_dev, &mtr->hem_list);
 937 }
 938
 939 /**
 940  * hns_roce_mtr_create - Create hns memory translate region.
 941  *
 942  * @hr_dev: RoCE device struct pointer
 943  * @mtr: memory translate region
 944  * @buf_attr: buffer attribute for creating mtr
 945  * @ba_page_shift: page shift for multi-hop base address table
 946  * @udata: user space context, if it's NULL, means kernel space
 947  * @user_addr: userspace virtual address to start at
 948  */
 949 int hns_roce_mtr_create(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 950                         struct hns_roce_buf_attr *buf_attr,
 951                         unsigned int ba_page_shift, struct ib_udata *udata,
 952                         unsigned long user_addr)
 953 {
 954         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 955         unsigned int buf_page_shift = 0;
 956         int buf_page_cnt;
 957         int ret;
 958
 959         buf_page_cnt = mtr_init_buf_cfg(hr_dev, buf_attr, &mtr->hem_cfg,
 960                                         &buf_page_shift,
 961                                         udata ? user_addr & ~PAGE_MASK : 0);
 962         if (buf_page_cnt < 1 || buf_page_shift < HNS_HW_PAGE_SHIFT) {
 963                 ibdev_err(ibdev, "failed to init mtr cfg, count %d shift %u.\n",
 964                           buf_page_cnt, buf_page_shift);
 965                 return -EINVAL;
 966         }
 967
 968         ret = mtr_alloc_mtt(hr_dev, mtr, ba_page_shift);
 969         if (ret) {
 970                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc mtr mtt, ret = %d.\n", ret);
 971                 return ret;
 972         }
 973
 974         /* The caller has its own buffer list and invokes the hns_roce_mtr_map()
 975          * to finish the MTT configuration.
 976          */
 977         if (buf_attr->mtt_only) {
 978                 mtr->umem = NULL;
 979                 mtr->kmem = NULL;
 980                 return 0;
 981         }
 982
 983         ret = mtr_alloc_bufs(hr_dev, mtr, buf_attr, udata, user_addr);
 984         if (ret) {
 985                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc mtr bufs, ret = %d.\n", ret);
 986                 goto err_alloc_mtt;
 987         }
 988
 989         /* Write buffer's dma address to MTT */
 990         ret = mtr_map_bufs(hr_dev, mtr, buf_page_cnt, buf_page_shift);
 991         if (ret)
 992                 ibdev_err(ibdev, "failed to map mtr bufs, ret = %d.\n", ret);
 993         else
 994                 return 0;
 995
 996         mtr_free_bufs(hr_dev, mtr);
 997 err_alloc_mtt:
 998         mtr_free_mtt(hr_dev, mtr);
 999         return ret;
1000 }
1001
1002 void hns_roce_mtr_destroy(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
1003 {
1004         /* release multi-hop addressing resource */
1005         hns_roce_hem_list_release(hr_dev, &mtr->hem_list);
1006
1007         /* free buffers */
1008         mtr_free_bufs(hr_dev, mtr);
1009 }