IB/mlx5: Enable UMR for MRs created with reg_create
[linux-2.6-block.git] / drivers / infiniband / hw / mlx5 / mr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2013-2015, Mellanox Technologies. All rights reserved.
3  *
4  * This software is available to you under a choice of one of two
5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
8  * OpenIB.org BSD license below:
9  *
10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
11  *     without modification, are permitted provided that the following
12  *     conditions are met:
13  *
14  *      - Redistributions of source code must retain the above
15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
16  *        disclaimer.
17  *
18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
21  *        provided with the distribution.
22  *
23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
30  * SOFTWARE.
31  */
32
33
34 #include <linux/kref.h>
35 #include <linux/random.h>
36 #include <linux/debugfs.h>
37 #include <linux/export.h>
38 #include <linux/delay.h>
39 #include <rdma/ib_umem.h>
40 #include <rdma/ib_umem_odp.h>
41 #include <rdma/ib_verbs.h>
42 #include "mlx5_ib.h"
43
44 enum {
45         MAX_PENDING_REG_MR = 8,
46 };
47
48 #define MLX5_UMR_ALIGN 2048
49
50 static int clean_mr(struct mlx5_ib_mr *mr);
51 static int mr_cache_max_order(struct mlx5_ib_dev *dev);
52 static int unreg_umr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr);
53
54 static int destroy_mkey(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
55 {
56         int err = mlx5_core_destroy_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey);
57
58 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
59         /* Wait until all page fault handlers using the mr complete. */
60         synchronize_srcu(&dev->mr_srcu);
61 #endif
62
63         return err;
64 }
65
66 static int order2idx(struct mlx5_ib_dev *dev, int order)
67 {
68         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
69
70         if (order < cache->ent[0].order)
71                 return 0;
72         else
73                 return order - cache->ent[0].order;
74 }
75
76 static bool use_umr_mtt_update(struct mlx5_ib_mr *mr, u64 start, u64 length)
77 {
78         return ((u64)1 << mr->order) * MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE >=
79                 length + (start & (MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE - 1));
80 }
81
82 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
83 static void update_odp_mr(struct mlx5_ib_mr *mr)
84 {
85         if (mr->umem->odp_data) {
86                 /*
87                  * This barrier prevents the compiler from moving the
88                  * setting of umem->odp_data->private to point to our
89                  * MR, before reg_umr finished, to ensure that the MR
90                  * initialization have finished before starting to
91                  * handle invalidations.
92                  */
93                 smp_wmb();
94                 mr->umem->odp_data->private = mr;
95                 /*
96                  * Make sure we will see the new
97                  * umem->odp_data->private value in the invalidation
98                  * routines, before we can get page faults on the
99                  * MR. Page faults can happen once we put the MR in
100                  * the tree, below this line. Without the barrier,
101                  * there can be a fault handling and an invalidation
102                  * before umem->odp_data->private == mr is visible to
103                  * the invalidation handler.
104                  */
105                 smp_wmb();
106         }
107 }
108 #endif
109
110 static void reg_mr_callback(int status, void *context)
111 {
112         struct mlx5_ib_mr *mr = context;
113         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
114         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
115         int c = order2idx(dev, mr->order);
116         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
117         u8 key;
118         unsigned long flags;
119         struct mlx5_mkey_table *table = &dev->mdev->priv.mkey_table;
120         int err;
121
122         spin_lock_irqsave(&ent->lock, flags);
123         ent->pending--;
124         spin_unlock_irqrestore(&ent->lock, flags);
125         if (status) {
126                 mlx5_ib_warn(dev, "async reg mr failed. status %d\n", status);
127                 kfree(mr);
128                 dev->fill_delay = 1;
129                 mod_timer(&dev->delay_timer, jiffies + HZ);
130                 return;
131         }
132
133         mr->mmkey.type = MLX5_MKEY_MR;
134         spin_lock_irqsave(&dev->mdev->priv.mkey_lock, flags);
135         key = dev->mdev->priv.mkey_key++;
136         spin_unlock_irqrestore(&dev->mdev->priv.mkey_lock, flags);
137         mr->mmkey.key = mlx5_idx_to_mkey(MLX5_GET(create_mkey_out, mr->out, mkey_index)) | key;
138
139         cache->last_add = jiffies;
140
141         spin_lock_irqsave(&ent->lock, flags);
142         list_add_tail(&mr->list, &ent->head);
143         ent->cur++;
144         ent->size++;
145         spin_unlock_irqrestore(&ent->lock, flags);
146
147         write_lock_irqsave(&table->lock, flags);
148         err = radix_tree_insert(&table->tree, mlx5_base_mkey(mr->mmkey.key),
149                                 &mr->mmkey);
150         if (err)
151                 pr_err("Error inserting to mkey tree. 0x%x\n", -err);
152         write_unlock_irqrestore(&table->lock, flags);
153
154         if (!completion_done(&ent->compl))
155                 complete(&ent->compl);
156 }
157
158 static int add_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c, int num)
159 {
160         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
161         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
162         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
163         struct mlx5_ib_mr *mr;
164         void *mkc;
165         u32 *in;
166         int err = 0;
167         int i;
168
169         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
170         if (!in)
171                 return -ENOMEM;
172
173         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
174         for (i = 0; i < num; i++) {
175                 if (ent->pending >= MAX_PENDING_REG_MR) {
176                         err = -EAGAIN;
177                         break;
178                 }
179
180                 mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
181                 if (!mr) {
182                         err = -ENOMEM;
183                         break;
184                 }
185                 mr->order = ent->order;
186                 mr->allocated_from_cache = 1;
187                 mr->dev = dev;
188
189                 MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
190                 MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
191                 MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, ent->access_mode);
192
193                 MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
194                 MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ent->xlt);
195                 MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, ent->page);
196
197                 spin_lock_irq(&ent->lock);
198                 ent->pending++;
199                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
200                 err = mlx5_core_create_mkey_cb(dev->mdev, &mr->mmkey,
201                                                in, inlen,
202                                                mr->out, sizeof(mr->out),
203                                                reg_mr_callback, mr);
204                 if (err) {
205                         spin_lock_irq(&ent->lock);
206                         ent->pending--;
207                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
208                         mlx5_ib_warn(dev, "create mkey failed %d\n", err);
209                         kfree(mr);
210                         break;
211                 }
212         }
213
214         kfree(in);
215         return err;
216 }
217
218 static void remove_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c, int num)
219 {
220         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
221         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
222         struct mlx5_ib_mr *mr;
223         int err;
224         int i;
225
226         for (i = 0; i < num; i++) {
227                 spin_lock_irq(&ent->lock);
228                 if (list_empty(&ent->head)) {
229                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
230                         return;
231                 }
232                 mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr, list);
233                 list_del(&mr->list);
234                 ent->cur--;
235                 ent->size--;
236                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
237                 err = destroy_mkey(dev, mr);
238                 if (err)
239                         mlx5_ib_warn(dev, "failed destroy mkey\n");
240                 else
241                         kfree(mr);
242         }
243 }
244
245 static ssize_t size_write(struct file *filp, const char __user *buf,
246                           size_t count, loff_t *pos)
247 {
248         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
249         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
250         char lbuf[20];
251         u32 var;
252         int err;
253         int c;
254
255         if (copy_from_user(lbuf, buf, sizeof(lbuf)))
256                 return -EFAULT;
257
258         c = order2idx(dev, ent->order);
259         lbuf[sizeof(lbuf) - 1] = 0;
260
261         if (sscanf(lbuf, "%u", &var) != 1)
262                 return -EINVAL;
263
264         if (var < ent->limit)
265                 return -EINVAL;
266
267         if (var > ent->size) {
268                 do {
269                         err = add_keys(dev, c, var - ent->size);
270                         if (err && err != -EAGAIN)
271                                 return err;
272
273                         usleep_range(3000, 5000);
274                 } while (err);
275         } else if (var < ent->size) {
276                 remove_keys(dev, c, ent->size - var);
277         }
278
279         return count;
280 }
281
282 static ssize_t size_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count,
283                          loff_t *pos)
284 {
285         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
286         char lbuf[20];
287         int err;
288
289         if (*pos)
290                 return 0;
291
292         err = snprintf(lbuf, sizeof(lbuf), "%d\n", ent->size);
293         if (err < 0)
294                 return err;
295
296         if (copy_to_user(buf, lbuf, err))
297                 return -EFAULT;
298
299         *pos += err;
300
301         return err;
302 }
303
304 static const struct file_operations size_fops = {
305         .owner  = THIS_MODULE,
306         .open   = simple_open,
307         .write  = size_write,
308         .read   = size_read,
309 };
310
311 static ssize_t limit_write(struct file *filp, const char __user *buf,
312                            size_t count, loff_t *pos)
313 {
314         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
315         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
316         char lbuf[20];
317         u32 var;
318         int err;
319         int c;
320
321         if (copy_from_user(lbuf, buf, sizeof(lbuf)))
322                 return -EFAULT;
323
324         c = order2idx(dev, ent->order);
325         lbuf[sizeof(lbuf) - 1] = 0;
326
327         if (sscanf(lbuf, "%u", &var) != 1)
328                 return -EINVAL;
329
330         if (var > ent->size)
331                 return -EINVAL;
332
333         ent->limit = var;
334
335         if (ent->cur < ent->limit) {
336                 err = add_keys(dev, c, 2 * ent->limit - ent->cur);
337                 if (err)
338                         return err;
339         }
340
341         return count;
342 }
343
344 static ssize_t limit_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count,
345                           loff_t *pos)
346 {
347         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
348         char lbuf[20];
349         int err;
350
351         if (*pos)
352                 return 0;
353
354         err = snprintf(lbuf, sizeof(lbuf), "%d\n", ent->limit);
355         if (err < 0)
356                 return err;
357
358         if (copy_to_user(buf, lbuf, err))
359                 return -EFAULT;
360
361         *pos += err;
362
363         return err;
364 }
365
366 static const struct file_operations limit_fops = {
367         .owner  = THIS_MODULE,
368         .open   = simple_open,
369         .write  = limit_write,
370         .read   = limit_read,
371 };
372
373 static int someone_adding(struct mlx5_mr_cache *cache)
374 {
375         int i;
376
377         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
378                 if (cache->ent[i].cur < cache->ent[i].limit)
379                         return 1;
380         }
381
382         return 0;
383 }
384
385 static void __cache_work_func(struct mlx5_cache_ent *ent)
386 {
387         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
388         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
389         int i = order2idx(dev, ent->order);
390         int err;
391
392         if (cache->stopped)
393                 return;
394
395         ent = &dev->cache.ent[i];
396         if (ent->cur < 2 * ent->limit && !dev->fill_delay) {
397                 err = add_keys(dev, i, 1);
398                 if (ent->cur < 2 * ent->limit) {
399                         if (err == -EAGAIN) {
400                                 mlx5_ib_dbg(dev, "returned eagain, order %d\n",
401                                             i + 2);
402                                 queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork,
403                                                    msecs_to_jiffies(3));
404                         } else if (err) {
405                                 mlx5_ib_warn(dev, "command failed order %d, err %d\n",
406                                              i + 2, err);
407                                 queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork,
408                                                    msecs_to_jiffies(1000));
409                         } else {
410                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
411                         }
412                 }
413         } else if (ent->cur > 2 * ent->limit) {
414                 /*
415                  * The remove_keys() logic is performed as garbage collection
416                  * task. Such task is intended to be run when no other active
417                  * processes are running.
418                  *
419                  * The need_resched() will return TRUE if there are user tasks
420                  * to be activated in near future.
421                  *
422                  * In such case, we don't execute remove_keys() and postpone
423                  * the garbage collection work to try to run in next cycle,
424                  * in order to free CPU resources to other tasks.
425                  */
426                 if (!need_resched() && !someone_adding(cache) &&
427                     time_after(jiffies, cache->last_add + 300 * HZ)) {
428                         remove_keys(dev, i, 1);
429                         if (ent->cur > ent->limit)
430                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
431                 } else {
432                         queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork, 300 * HZ);
433                 }
434         }
435 }
436
437 static void delayed_cache_work_func(struct work_struct *work)
438 {
439         struct mlx5_cache_ent *ent;
440
441         ent = container_of(work, struct mlx5_cache_ent, dwork.work);
442         __cache_work_func(ent);
443 }
444
445 static void cache_work_func(struct work_struct *work)
446 {
447         struct mlx5_cache_ent *ent;
448
449         ent = container_of(work, struct mlx5_cache_ent, work);
450         __cache_work_func(ent);
451 }
452
453 struct mlx5_ib_mr *mlx5_mr_cache_alloc(struct mlx5_ib_dev *dev, int entry)
454 {
455         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
456         struct mlx5_cache_ent *ent;
457         struct mlx5_ib_mr *mr;
458         int err;
459
460         if (entry < 0 || entry >= MAX_MR_CACHE_ENTRIES) {
461                 mlx5_ib_err(dev, "cache entry %d is out of range\n", entry);
462                 return NULL;
463         }
464
465         ent = &cache->ent[entry];
466         while (1) {
467                 spin_lock_irq(&ent->lock);
468                 if (list_empty(&ent->head)) {
469                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
470
471                         err = add_keys(dev, entry, 1);
472                         if (err && err != -EAGAIN)
473                                 return ERR_PTR(err);
474
475                         wait_for_completion(&ent->compl);
476                 } else {
477                         mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr,
478                                               list);
479                         list_del(&mr->list);
480                         ent->cur--;
481                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
482                         if (ent->cur < ent->limit)
483                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
484                         return mr;
485                 }
486         }
487 }
488
489 static struct mlx5_ib_mr *alloc_cached_mr(struct mlx5_ib_dev *dev, int order)
490 {
491         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
492         struct mlx5_ib_mr *mr = NULL;
493         struct mlx5_cache_ent *ent;
494         int last_umr_cache_entry;
495         int c;
496         int i;
497
498         c = order2idx(dev, order);
499         last_umr_cache_entry = order2idx(dev, mr_cache_max_order(dev));
500         if (c < 0 || c > last_umr_cache_entry) {
501                 mlx5_ib_warn(dev, "order %d, cache index %d\n", order, c);
502                 return NULL;
503         }
504
505         for (i = c; i <= last_umr_cache_entry; i++) {
506                 ent = &cache->ent[i];
507
508                 mlx5_ib_dbg(dev, "order %d, cache index %d\n", ent->order, i);
509
510                 spin_lock_irq(&ent->lock);
511                 if (!list_empty(&ent->head)) {
512                         mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr,
513                                               list);
514                         list_del(&mr->list);
515                         ent->cur--;
516                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
517                         if (ent->cur < ent->limit)
518                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
519                         break;
520                 }
521                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
522
523                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
524         }
525
526         if (!mr)
527                 cache->ent[c].miss++;
528
529         return mr;
530 }
531
532 void mlx5_mr_cache_free(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
533 {
534         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
535         struct mlx5_cache_ent *ent;
536         int shrink = 0;
537         int c;
538
539         c = order2idx(dev, mr->order);
540         if (c < 0 || c >= MAX_MR_CACHE_ENTRIES) {
541                 mlx5_ib_warn(dev, "order %d, cache index %d\n", mr->order, c);
542                 return;
543         }
544
545         if (unreg_umr(dev, mr))
546                 return;
547
548         ent = &cache->ent[c];
549         spin_lock_irq(&ent->lock);
550         list_add_tail(&mr->list, &ent->head);
551         ent->cur++;
552         if (ent->cur > 2 * ent->limit)
553                 shrink = 1;
554         spin_unlock_irq(&ent->lock);
555
556         if (shrink)
557                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
558 }
559
560 static void clean_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c)
561 {
562         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
563         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
564         struct mlx5_ib_mr *mr;
565         int err;
566
567         cancel_delayed_work(&ent->dwork);
568         while (1) {
569                 spin_lock_irq(&ent->lock);
570                 if (list_empty(&ent->head)) {
571                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
572                         return;
573                 }
574                 mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr, list);
575                 list_del(&mr->list);
576                 ent->cur--;
577                 ent->size--;
578                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
579                 err = destroy_mkey(dev, mr);
580                 if (err)
581                         mlx5_ib_warn(dev, "failed destroy mkey\n");
582                 else
583                         kfree(mr);
584         }
585 }
586
587 static void mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(struct mlx5_ib_dev *dev)
588 {
589         if (!mlx5_debugfs_root)
590                 return;
591
592         debugfs_remove_recursive(dev->cache.root);
593         dev->cache.root = NULL;
594 }
595
596 static int mlx5_mr_cache_debugfs_init(struct mlx5_ib_dev *dev)
597 {
598         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
599         struct mlx5_cache_ent *ent;
600         int i;
601
602         if (!mlx5_debugfs_root)
603                 return 0;
604
605         cache->root = debugfs_create_dir("mr_cache", dev->mdev->priv.dbg_root);
606         if (!cache->root)
607                 return -ENOMEM;
608
609         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
610                 ent = &cache->ent[i];
611                 sprintf(ent->name, "%d", ent->order);
612                 ent->dir = debugfs_create_dir(ent->name,  cache->root);
613                 if (!ent->dir)
614                         goto err;
615
616                 ent->fsize = debugfs_create_file("size", 0600, ent->dir, ent,
617                                                  &size_fops);
618                 if (!ent->fsize)
619                         goto err;
620
621                 ent->flimit = debugfs_create_file("limit", 0600, ent->dir, ent,
622                                                   &limit_fops);
623                 if (!ent->flimit)
624                         goto err;
625
626                 ent->fcur = debugfs_create_u32("cur", 0400, ent->dir,
627                                                &ent->cur);
628                 if (!ent->fcur)
629                         goto err;
630
631                 ent->fmiss = debugfs_create_u32("miss", 0600, ent->dir,
632                                                 &ent->miss);
633                 if (!ent->fmiss)
634                         goto err;
635         }
636
637         return 0;
638 err:
639         mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(dev);
640
641         return -ENOMEM;
642 }
643
644 static void delay_time_func(unsigned long ctx)
645 {
646         struct mlx5_ib_dev *dev = (struct mlx5_ib_dev *)ctx;
647
648         dev->fill_delay = 0;
649 }
650
651 int mlx5_mr_cache_init(struct mlx5_ib_dev *dev)
652 {
653         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
654         struct mlx5_cache_ent *ent;
655         int err;
656         int i;
657
658         mutex_init(&dev->slow_path_mutex);
659         cache->wq = alloc_ordered_workqueue("mkey_cache", WQ_MEM_RECLAIM);
660         if (!cache->wq) {
661                 mlx5_ib_warn(dev, "failed to create work queue\n");
662                 return -ENOMEM;
663         }
664
665         setup_timer(&dev->delay_timer, delay_time_func, (unsigned long)dev);
666         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
667                 ent = &cache->ent[i];
668                 INIT_LIST_HEAD(&ent->head);
669                 spin_lock_init(&ent->lock);
670                 ent->order = i + 2;
671                 ent->dev = dev;
672                 ent->limit = 0;
673
674                 init_completion(&ent->compl);
675                 INIT_WORK(&ent->work, cache_work_func);
676                 INIT_DELAYED_WORK(&ent->dwork, delayed_cache_work_func);
677                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
678
679                 if (i > MR_CACHE_LAST_STD_ENTRY) {
680                         mlx5_odp_init_mr_cache_entry(ent);
681                         continue;
682                 }
683
684                 if (ent->order > mr_cache_max_order(dev))
685                         continue;
686
687                 ent->page = PAGE_SHIFT;
688                 ent->xlt = (1 << ent->order) * sizeof(struct mlx5_mtt) /
689                            MLX5_IB_UMR_OCTOWORD;
690                 ent->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT;
691                 if ((dev->mdev->profile->mask & MLX5_PROF_MASK_MR_CACHE) &&
692                     mlx5_core_is_pf(dev->mdev))
693                         ent->limit = dev->mdev->profile->mr_cache[i].limit;
694                 else
695                         ent->limit = 0;
696         }
697
698         err = mlx5_mr_cache_debugfs_init(dev);
699         if (err)
700                 mlx5_ib_warn(dev, "cache debugfs failure\n");
701
702         /*
703          * We don't want to fail driver if debugfs failed to initialize,
704          * so we are not forwarding error to the user.
705          */
706
707         return 0;
708 }
709
710 static void wait_for_async_commands(struct mlx5_ib_dev *dev)
711 {
712         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
713         struct mlx5_cache_ent *ent;
714         int total = 0;
715         int i;
716         int j;
717
718         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
719                 ent = &cache->ent[i];
720                 for (j = 0 ; j < 1000; j++) {
721                         if (!ent->pending)
722                                 break;
723                         msleep(50);
724                 }
725         }
726         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
727                 ent = &cache->ent[i];
728                 total += ent->pending;
729         }
730
731         if (total)
732                 mlx5_ib_warn(dev, "aborted while there are %d pending mr requests\n", total);
733         else
734                 mlx5_ib_warn(dev, "done with all pending requests\n");
735 }
736
737 int mlx5_mr_cache_cleanup(struct mlx5_ib_dev *dev)
738 {
739         int i;
740
741         dev->cache.stopped = 1;
742         flush_workqueue(dev->cache.wq);
743
744         mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(dev);
745
746         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++)
747                 clean_keys(dev, i);
748
749         destroy_workqueue(dev->cache.wq);
750         wait_for_async_commands(dev);
751         del_timer_sync(&dev->delay_timer);
752
753         return 0;
754 }
755
756 struct ib_mr *mlx5_ib_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
757 {
758         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
759         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
760         struct mlx5_core_dev *mdev = dev->mdev;
761         struct mlx5_ib_mr *mr;
762         void *mkc;
763         u32 *in;
764         int err;
765
766         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
767         if (!mr)
768                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
769
770         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
771         if (!in) {
772                 err = -ENOMEM;
773                 goto err_free;
774         }
775
776         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
777
778         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_PA);
779         MLX5_SET(mkc, mkc, a, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC));
780         MLX5_SET(mkc, mkc, rw, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE));
781         MLX5_SET(mkc, mkc, rr, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_READ));
782         MLX5_SET(mkc, mkc, lw, !!(acc & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE));
783         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
784
785         MLX5_SET(mkc, mkc, length64, 1);
786         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
787         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
788         MLX5_SET64(mkc, mkc, start_addr, 0);
789
790         err = mlx5_core_create_mkey(mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
791         if (err)
792                 goto err_in;
793
794         kfree(in);
795         mr->mmkey.type = MLX5_MKEY_MR;
796         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
797         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
798         mr->umem = NULL;
799
800         return &mr->ibmr;
801
802 err_in:
803         kfree(in);
804
805 err_free:
806         kfree(mr);
807
808         return ERR_PTR(err);
809 }
810
811 static int get_octo_len(u64 addr, u64 len, int page_size)
812 {
813         u64 offset;
814         int npages;
815
816         offset = addr & (page_size - 1);
817         npages = ALIGN(len + offset, page_size) >> ilog2(page_size);
818         return (npages + 1) / 2;
819 }
820
821 static int mr_cache_max_order(struct mlx5_ib_dev *dev)
822 {
823         if (MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, umr_extended_translation_offset))
824                 return MR_CACHE_LAST_STD_ENTRY + 2;
825         return MLX5_MAX_UMR_SHIFT;
826 }
827
828 static int mr_umem_get(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
829                        int access_flags, struct ib_umem **umem,
830                        int *npages, int *page_shift, int *ncont,
831                        int *order)
832 {
833         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
834         int err;
835
836         *umem = ib_umem_get(pd->uobject->context, start, length,
837                             access_flags, 0);
838         err = PTR_ERR_OR_ZERO(*umem);
839         if (err < 0) {
840                 mlx5_ib_err(dev, "umem get failed (%d)\n", err);
841                 return err;
842         }
843
844         mlx5_ib_cont_pages(*umem, start, MLX5_MKEY_PAGE_SHIFT_MASK, npages,
845                            page_shift, ncont, order);
846         if (!*npages) {
847                 mlx5_ib_warn(dev, "avoid zero region\n");
848                 ib_umem_release(*umem);
849                 return -EINVAL;
850         }
851
852         mlx5_ib_dbg(dev, "npages %d, ncont %d, order %d, page_shift %d\n",
853                     *npages, *ncont, *order, *page_shift);
854
855         return 0;
856 }
857
858 static void mlx5_ib_umr_done(struct ib_cq *cq, struct ib_wc *wc)
859 {
860         struct mlx5_ib_umr_context *context =
861                 container_of(wc->wr_cqe, struct mlx5_ib_umr_context, cqe);
862
863         context->status = wc->status;
864         complete(&context->done);
865 }
866
867 static inline void mlx5_ib_init_umr_context(struct mlx5_ib_umr_context *context)
868 {
869         context->cqe.done = mlx5_ib_umr_done;
870         context->status = -1;
871         init_completion(&context->done);
872 }
873
874 static int mlx5_ib_post_send_wait(struct mlx5_ib_dev *dev,
875                                   struct mlx5_umr_wr *umrwr)
876 {
877         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
878         struct ib_send_wr *bad;
879         int err;
880         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
881
882         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
883         umrwr->wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
884
885         down(&umrc->sem);
886         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr->wr, &bad);
887         if (err) {
888                 mlx5_ib_warn(dev, "UMR post send failed, err %d\n", err);
889         } else {
890                 wait_for_completion(&umr_context.done);
891                 if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
892                         mlx5_ib_warn(dev, "reg umr failed (%u)\n",
893                                      umr_context.status);
894                         err = -EFAULT;
895                 }
896         }
897         up(&umrc->sem);
898         return err;
899 }
900
901 static struct mlx5_ib_mr *reg_umr(struct ib_pd *pd, struct ib_umem *umem,
902                                   u64 virt_addr, u64 len, int npages,
903                                   int page_shift, int order, int access_flags)
904 {
905         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
906         struct mlx5_ib_mr *mr;
907         int err = 0;
908         int i;
909
910         for (i = 0; i < 1; i++) {
911                 mr = alloc_cached_mr(dev, order);
912                 if (mr)
913                         break;
914
915                 err = add_keys(dev, order2idx(dev, order), 1);
916                 if (err && err != -EAGAIN) {
917                         mlx5_ib_warn(dev, "add_keys failed, err %d\n", err);
918                         break;
919                 }
920         }
921
922         if (!mr)
923                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
924
925         mr->ibmr.pd = pd;
926         mr->umem = umem;
927         mr->access_flags = access_flags;
928         mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_mtt);
929         mr->mmkey.iova = virt_addr;
930         mr->mmkey.size = len;
931         mr->mmkey.pd = to_mpd(pd)->pdn;
932
933         err = mlx5_ib_update_xlt(mr, 0, npages, page_shift,
934                                  MLX5_IB_UPD_XLT_ENABLE);
935
936         if (err) {
937                 mlx5_mr_cache_free(dev, mr);
938                 return ERR_PTR(err);
939         }
940
941         mr->live = 1;
942
943         return mr;
944 }
945
946 static inline int populate_xlt(struct mlx5_ib_mr *mr, int idx, int npages,
947                                void *xlt, int page_shift, size_t size,
948                                int flags)
949 {
950         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
951         struct ib_umem *umem = mr->umem;
952         if (flags & MLX5_IB_UPD_XLT_INDIRECT) {
953                 mlx5_odp_populate_klm(xlt, idx, npages, mr, flags);
954                 return npages;
955         }
956
957         npages = min_t(size_t, npages, ib_umem_num_pages(umem) - idx);
958
959         if (!(flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ZAP)) {
960                 __mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift,
961                                        idx, npages, xlt,
962                                        MLX5_IB_MTT_PRESENT);
963                 /* Clear padding after the pages
964                  * brought from the umem.
965                  */
966                 memset(xlt + (npages * sizeof(struct mlx5_mtt)), 0,
967                        size - npages * sizeof(struct mlx5_mtt));
968         }
969
970         return npages;
971 }
972
973 #define MLX5_MAX_UMR_CHUNK ((1 << (MLX5_MAX_UMR_SHIFT + 4)) - \
974                             MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT)
975 #define MLX5_SPARE_UMR_CHUNK 0x10000
976
977 int mlx5_ib_update_xlt(struct mlx5_ib_mr *mr, u64 idx, int npages,
978                        int page_shift, int flags)
979 {
980         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
981         struct device *ddev = dev->ib_dev.dev.parent;
982         struct mlx5_ib_ucontext *uctx = NULL;
983         int size;
984         void *xlt;
985         dma_addr_t dma;
986         struct mlx5_umr_wr wr;
987         struct ib_sge sg;
988         int err = 0;
989         int desc_size = (flags & MLX5_IB_UPD_XLT_INDIRECT)
990                                ? sizeof(struct mlx5_klm)
991                                : sizeof(struct mlx5_mtt);
992         const int page_align = MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT / desc_size;
993         const int page_mask = page_align - 1;
994         size_t pages_mapped = 0;
995         size_t pages_to_map = 0;
996         size_t pages_iter = 0;
997         gfp_t gfp;
998
999         /* UMR copies MTTs in units of MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT bytes,
1000          * so we need to align the offset and length accordingly
1001          */
1002         if (idx & page_mask) {
1003                 npages += idx & page_mask;
1004                 idx &= ~page_mask;
1005         }
1006
1007         gfp = flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ATOMIC ? GFP_ATOMIC : GFP_KERNEL;
1008         gfp |= __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN;
1009
1010         pages_to_map = ALIGN(npages, page_align);
1011         size = desc_size * pages_to_map;
1012         size = min_t(int, size, MLX5_MAX_UMR_CHUNK);
1013
1014         xlt = (void *)__get_free_pages(gfp, get_order(size));
1015         if (!xlt && size > MLX5_SPARE_UMR_CHUNK) {
1016                 mlx5_ib_dbg(dev, "Failed to allocate %d bytes of order %d. fallback to spare UMR allocation od %d bytes\n",
1017                             size, get_order(size), MLX5_SPARE_UMR_CHUNK);
1018
1019                 size = MLX5_SPARE_UMR_CHUNK;
1020                 xlt = (void *)__get_free_pages(gfp, get_order(size));
1021         }
1022
1023         if (!xlt) {
1024                 uctx = to_mucontext(mr->ibmr.pd->uobject->context);
1025                 mlx5_ib_warn(dev, "Using XLT emergency buffer\n");
1026                 size = PAGE_SIZE;
1027                 xlt = (void *)uctx->upd_xlt_page;
1028                 mutex_lock(&uctx->upd_xlt_page_mutex);
1029                 memset(xlt, 0, size);
1030         }
1031         pages_iter = size / desc_size;
1032         dma = dma_map_single(ddev, xlt, size, DMA_TO_DEVICE);
1033         if (dma_mapping_error(ddev, dma)) {
1034                 mlx5_ib_err(dev, "unable to map DMA during XLT update.\n");
1035                 err = -ENOMEM;
1036                 goto free_xlt;
1037         }
1038
1039         sg.addr = dma;
1040         sg.lkey = dev->umrc.pd->local_dma_lkey;
1041
1042         memset(&wr, 0, sizeof(wr));
1043         wr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_XLT;
1044         if (!(flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ENABLE))
1045                 wr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
1046         wr.wr.sg_list = &sg;
1047         wr.wr.num_sge = 1;
1048         wr.wr.opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
1049
1050         wr.pd = mr->ibmr.pd;
1051         wr.mkey = mr->mmkey.key;
1052         wr.length = mr->mmkey.size;
1053         wr.virt_addr = mr->mmkey.iova;
1054         wr.access_flags = mr->access_flags;
1055         wr.page_shift = page_shift;
1056
1057         for (pages_mapped = 0;
1058              pages_mapped < pages_to_map && !err;
1059              pages_mapped += pages_iter, idx += pages_iter) {
1060                 npages = min_t(int, pages_iter, pages_to_map - pages_mapped);
1061                 dma_sync_single_for_cpu(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1062                 npages = populate_xlt(mr, idx, npages, xlt,
1063                                       page_shift, size, flags);
1064
1065                 dma_sync_single_for_device(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1066
1067                 sg.length = ALIGN(npages * desc_size,
1068                                   MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT);
1069
1070                 if (pages_mapped + pages_iter >= pages_to_map) {
1071                         if (flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ENABLE)
1072                                 wr.wr.send_flags |=
1073                                         MLX5_IB_SEND_UMR_ENABLE_MR |
1074                                         MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_PD_ACCESS |
1075                                         MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_TRANSLATION;
1076                         if (flags & MLX5_IB_UPD_XLT_PD ||
1077                             flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ACCESS)
1078                                 wr.wr.send_flags |=
1079                                         MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_PD_ACCESS;
1080                         if (flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ADDR)
1081                                 wr.wr.send_flags |=
1082                                         MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_TRANSLATION;
1083                 }
1084
1085                 wr.offset = idx * desc_size;
1086                 wr.xlt_size = sg.length;
1087
1088                 err = mlx5_ib_post_send_wait(dev, &wr);
1089         }
1090         dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1091
1092 free_xlt:
1093         if (uctx)
1094                 mutex_unlock(&uctx->upd_xlt_page_mutex);
1095         else
1096                 free_pages((unsigned long)xlt, get_order(size));
1097
1098         return err;
1099 }
1100
1101 /*
1102  * If ibmr is NULL it will be allocated by reg_create.
1103  * Else, the given ibmr will be used.
1104  */
1105 static struct mlx5_ib_mr *reg_create(struct ib_mr *ibmr, struct ib_pd *pd,
1106                                      u64 virt_addr, u64 length,
1107                                      struct ib_umem *umem, int npages,
1108                                      int page_shift, int access_flags)
1109 {
1110         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1111         struct mlx5_ib_mr *mr;
1112         __be64 *pas;
1113         void *mkc;
1114         int inlen;
1115         u32 *in;
1116         int err;
1117         bool pg_cap = !!(MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, pg));
1118
1119         mr = ibmr ? to_mmr(ibmr) : kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
1120         if (!mr)
1121                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1122
1123         inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in) +
1124                 sizeof(*pas) * ((npages + 1) / 2) * 2;
1125         in = kvzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1126         if (!in) {
1127                 err = -ENOMEM;
1128                 goto err_1;
1129         }
1130         pas = (__be64 *)MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, klm_pas_mtt);
1131         if (!(access_flags & IB_ACCESS_ON_DEMAND))
1132                 mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift, pas,
1133                                      pg_cap ? MLX5_IB_MTT_PRESENT : 0);
1134
1135         /* The pg_access bit allows setting the access flags
1136          * in the page list submitted with the command. */
1137         MLX5_SET(create_mkey_in, in, pg_access, !!(pg_cap));
1138
1139         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1140         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT);
1141         MLX5_SET(mkc, mkc, a, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC));
1142         MLX5_SET(mkc, mkc, rw, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE));
1143         MLX5_SET(mkc, mkc, rr, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_READ));
1144         MLX5_SET(mkc, mkc, lw, !!(access_flags & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE));
1145         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
1146         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1147
1148         MLX5_SET64(mkc, mkc, start_addr, virt_addr);
1149         MLX5_SET64(mkc, mkc, len, length);
1150         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1151         MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_octword_size, 0);
1152         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size,
1153                  get_octo_len(virt_addr, length, 1 << page_shift));
1154         MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, page_shift);
1155         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1156         MLX5_SET(create_mkey_in, in, translations_octword_actual_size,
1157                  get_octo_len(virt_addr, length, 1 << page_shift));
1158
1159         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
1160         if (err) {
1161                 mlx5_ib_warn(dev, "create mkey failed\n");
1162                 goto err_2;
1163         }
1164         mr->mmkey.type = MLX5_MKEY_MR;
1165         mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_mtt);
1166         mr->umem = umem;
1167         mr->dev = dev;
1168         mr->live = 1;
1169         kvfree(in);
1170
1171         mlx5_ib_dbg(dev, "mkey = 0x%x\n", mr->mmkey.key);
1172
1173         return mr;
1174
1175 err_2:
1176         kvfree(in);
1177
1178 err_1:
1179         if (!ibmr)
1180                 kfree(mr);
1181
1182         return ERR_PTR(err);
1183 }
1184
1185 static void set_mr_fileds(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr,
1186                           int npages, u64 length, int access_flags)
1187 {
1188         mr->npages = npages;
1189         atomic_add(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1190         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
1191         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
1192         mr->ibmr.length = length;
1193         mr->access_flags = access_flags;
1194 }
1195
1196 struct ib_mr *mlx5_ib_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
1197                                   u64 virt_addr, int access_flags,
1198                                   struct ib_udata *udata)
1199 {
1200         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1201         struct mlx5_ib_mr *mr = NULL;
1202         struct ib_umem *umem;
1203         int page_shift;
1204         int npages;
1205         int ncont;
1206         int order;
1207         int err;
1208
1209         mlx5_ib_dbg(dev, "start 0x%llx, virt_addr 0x%llx, length 0x%llx, access_flags 0x%x\n",
1210                     start, virt_addr, length, access_flags);
1211
1212 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1213         if (!start && length == U64_MAX) {
1214                 if (!(access_flags & IB_ACCESS_ON_DEMAND) ||
1215                     !(dev->odp_caps.general_caps & IB_ODP_SUPPORT_IMPLICIT))
1216                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1217
1218                 mr = mlx5_ib_alloc_implicit_mr(to_mpd(pd), access_flags);
1219                 return &mr->ibmr;
1220         }
1221 #endif
1222
1223         err = mr_umem_get(pd, start, length, access_flags, &umem, &npages,
1224                            &page_shift, &ncont, &order);
1225
1226         if (err < 0)
1227                 return ERR_PTR(err);
1228
1229         if (order <= mr_cache_max_order(dev)) {
1230                 mr = reg_umr(pd, umem, virt_addr, length, ncont, page_shift,
1231                              order, access_flags);
1232                 if (PTR_ERR(mr) == -EAGAIN) {
1233                         mlx5_ib_dbg(dev, "cache empty for order %d", order);
1234                         mr = NULL;
1235                 }
1236         } else if (access_flags & IB_ACCESS_ON_DEMAND &&
1237                    !MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, umr_extended_translation_offset)) {
1238                 err = -EINVAL;
1239                 pr_err("Got MR registration for ODP MR > 512MB, not supported for Connect-IB");
1240                 goto error;
1241         }
1242
1243         if (!mr) {
1244                 mutex_lock(&dev->slow_path_mutex);
1245                 mr = reg_create(NULL, pd, virt_addr, length, umem, ncont,
1246                                 page_shift, access_flags);
1247                 mutex_unlock(&dev->slow_path_mutex);
1248         }
1249
1250         if (IS_ERR(mr)) {
1251                 err = PTR_ERR(mr);
1252                 goto error;
1253         }
1254
1255         mlx5_ib_dbg(dev, "mkey 0x%x\n", mr->mmkey.key);
1256
1257         mr->umem = umem;
1258         set_mr_fileds(dev, mr, npages, length, access_flags);
1259
1260 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1261         update_odp_mr(mr);
1262 #endif
1263
1264         return &mr->ibmr;
1265
1266 error:
1267         ib_umem_release(umem);
1268         return ERR_PTR(err);
1269 }
1270
1271 static int unreg_umr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
1272 {
1273         struct mlx5_core_dev *mdev = dev->mdev;
1274         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
1275
1276         if (mdev->state == MLX5_DEVICE_STATE_INTERNAL_ERROR)
1277                 return 0;
1278
1279         umrwr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_DISABLE_MR |
1280                               MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
1281         umrwr.wr.opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
1282         umrwr.mkey = mr->mmkey.key;
1283
1284         return mlx5_ib_post_send_wait(dev, &umrwr);
1285 }
1286
1287 static int rereg_umr(struct ib_pd *pd, struct mlx5_ib_mr *mr,
1288                      int access_flags, int flags)
1289 {
1290         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1291         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
1292         int err;
1293
1294         umrwr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
1295
1296         umrwr.wr.opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
1297         umrwr.mkey = mr->mmkey.key;
1298
1299         if (flags & IB_MR_REREG_PD || flags & IB_MR_REREG_ACCESS) {
1300                 umrwr.pd = pd;
1301                 umrwr.access_flags = access_flags;
1302                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_PD_ACCESS;
1303         }
1304
1305         err = mlx5_ib_post_send_wait(dev, &umrwr);
1306
1307         return err;
1308 }
1309
1310 int mlx5_ib_rereg_user_mr(struct ib_mr *ib_mr, int flags, u64 start,
1311                           u64 length, u64 virt_addr, int new_access_flags,
1312                           struct ib_pd *new_pd, struct ib_udata *udata)
1313 {
1314         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(ib_mr->device);
1315         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ib_mr);
1316         struct ib_pd *pd = (flags & IB_MR_REREG_PD) ? new_pd : ib_mr->pd;
1317         int access_flags = flags & IB_MR_REREG_ACCESS ?
1318                             new_access_flags :
1319                             mr->access_flags;
1320         u64 addr = (flags & IB_MR_REREG_TRANS) ? virt_addr : mr->umem->address;
1321         u64 len = (flags & IB_MR_REREG_TRANS) ? length : mr->umem->length;
1322         int page_shift = 0;
1323         int upd_flags = 0;
1324         int npages = 0;
1325         int ncont = 0;
1326         int order = 0;
1327         int err;
1328
1329         mlx5_ib_dbg(dev, "start 0x%llx, virt_addr 0x%llx, length 0x%llx, access_flags 0x%x\n",
1330                     start, virt_addr, length, access_flags);
1331
1332         atomic_sub(mr->npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1333
1334         if (flags != IB_MR_REREG_PD) {
1335                 /*
1336                  * Replace umem. This needs to be done whether or not UMR is
1337                  * used.
1338                  */
1339                 flags |= IB_MR_REREG_TRANS;
1340                 ib_umem_release(mr->umem);
1341                 err = mr_umem_get(pd, addr, len, access_flags, &mr->umem,
1342                                   &npages, &page_shift, &ncont, &order);
1343                 if (err < 0) {
1344                         clean_mr(mr);
1345                         return err;
1346                 }
1347         }
1348
1349         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS && !use_umr_mtt_update(mr, addr, len)) {
1350                 /*
1351                  * UMR can't be used - MKey needs to be replaced.
1352                  */
1353                 if (mr->allocated_from_cache) {
1354                         err = unreg_umr(dev, mr);
1355                         if (err)
1356                                 mlx5_ib_warn(dev, "Failed to unregister MR\n");
1357                 } else {
1358                         err = destroy_mkey(dev, mr);
1359                         if (err)
1360                                 mlx5_ib_warn(dev, "Failed to destroy MKey\n");
1361                 }
1362                 if (err)
1363                         return err;
1364
1365                 mr = reg_create(ib_mr, pd, addr, len, mr->umem, ncont,
1366                                 page_shift, access_flags);
1367
1368                 if (IS_ERR(mr))
1369                         return PTR_ERR(mr);
1370
1371                 mr->allocated_from_cache = 0;
1372         } else {
1373                 /*
1374                  * Send a UMR WQE
1375                  */
1376                 mr->ibmr.pd = pd;
1377                 mr->access_flags = access_flags;
1378                 mr->mmkey.iova = addr;
1379                 mr->mmkey.size = len;
1380                 mr->mmkey.pd = to_mpd(pd)->pdn;
1381
1382                 if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1383                         upd_flags = MLX5_IB_UPD_XLT_ADDR;
1384                         if (flags & IB_MR_REREG_PD)
1385                                 upd_flags |= MLX5_IB_UPD_XLT_PD;
1386                         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
1387                                 upd_flags |= MLX5_IB_UPD_XLT_ACCESS;
1388                         err = mlx5_ib_update_xlt(mr, 0, npages, page_shift,
1389                                                  upd_flags);
1390                 } else {
1391                         err = rereg_umr(pd, mr, access_flags, flags);
1392                 }
1393
1394                 if (err) {
1395                         mlx5_ib_warn(dev, "Failed to rereg UMR\n");
1396                         ib_umem_release(mr->umem);
1397                         clean_mr(mr);
1398                         return err;
1399                 }
1400         }
1401
1402         set_mr_fileds(dev, mr, npages, len, access_flags);
1403
1404 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1405         update_odp_mr(mr);
1406 #endif
1407         return 0;
1408 }
1409
1410 static int
1411 mlx5_alloc_priv_descs(struct ib_device *device,
1412                       struct mlx5_ib_mr *mr,
1413                       int ndescs,
1414                       int desc_size)
1415 {
1416         int size = ndescs * desc_size;
1417         int add_size;
1418         int ret;
1419
1420         add_size = max_t(int, MLX5_UMR_ALIGN - ARCH_KMALLOC_MINALIGN, 0);
1421
1422         mr->descs_alloc = kzalloc(size + add_size, GFP_KERNEL);
1423         if (!mr->descs_alloc)
1424                 return -ENOMEM;
1425
1426         mr->descs = PTR_ALIGN(mr->descs_alloc, MLX5_UMR_ALIGN);
1427
1428         mr->desc_map = dma_map_single(device->dev.parent, mr->descs,
1429                                       size, DMA_TO_DEVICE);
1430         if (dma_mapping_error(device->dev.parent, mr->desc_map)) {
1431                 ret = -ENOMEM;
1432                 goto err;
1433         }
1434
1435         return 0;
1436 err:
1437         kfree(mr->descs_alloc);
1438
1439         return ret;
1440 }
1441
1442 static void
1443 mlx5_free_priv_descs(struct mlx5_ib_mr *mr)
1444 {
1445         if (mr->descs) {
1446                 struct ib_device *device = mr->ibmr.device;
1447                 int size = mr->max_descs * mr->desc_size;
1448
1449                 dma_unmap_single(device->dev.parent, mr->desc_map,
1450                                  size, DMA_TO_DEVICE);
1451                 kfree(mr->descs_alloc);
1452                 mr->descs = NULL;
1453         }
1454 }
1455
1456 static int clean_mr(struct mlx5_ib_mr *mr)
1457 {
1458         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(mr->ibmr.device);
1459         int allocated_from_cache = mr->allocated_from_cache;
1460         int err;
1461
1462         if (mr->sig) {
1463                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1464                                           mr->sig->psv_memory.psv_idx))
1465                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mem psv %d\n",
1466                                      mr->sig->psv_memory.psv_idx);
1467                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1468                                           mr->sig->psv_wire.psv_idx))
1469                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy wire psv %d\n",
1470                                      mr->sig->psv_wire.psv_idx);
1471                 kfree(mr->sig);
1472                 mr->sig = NULL;
1473         }
1474
1475         mlx5_free_priv_descs(mr);
1476
1477         if (!allocated_from_cache) {
1478                 err = destroy_mkey(dev, mr);
1479                 if (err) {
1480                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mkey 0x%x (%d)\n",
1481                                      mr->mmkey.key, err);
1482                         return err;
1483                 }
1484         } else {
1485                 mlx5_mr_cache_free(dev, mr);
1486         }
1487
1488         if (!allocated_from_cache)
1489                 kfree(mr);
1490
1491         return 0;
1492 }
1493
1494 int mlx5_ib_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr)
1495 {
1496         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(ibmr->device);
1497         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1498         int npages = mr->npages;
1499         struct ib_umem *umem = mr->umem;
1500
1501 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1502         if (umem && umem->odp_data) {
1503                 /* Prevent new page faults from succeeding */
1504                 mr->live = 0;
1505                 /* Wait for all running page-fault handlers to finish. */
1506                 synchronize_srcu(&dev->mr_srcu);
1507                 /* Destroy all page mappings */
1508                 if (umem->odp_data->page_list)
1509                         mlx5_ib_invalidate_range(umem, ib_umem_start(umem),
1510                                                  ib_umem_end(umem));
1511                 else
1512                         mlx5_ib_free_implicit_mr(mr);
1513                 /*
1514                  * We kill the umem before the MR for ODP,
1515                  * so that there will not be any invalidations in
1516                  * flight, looking at the *mr struct.
1517                  */
1518                 ib_umem_release(umem);
1519                 atomic_sub(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1520
1521                 /* Avoid double-freeing the umem. */
1522                 umem = NULL;
1523         }
1524 #endif
1525
1526         clean_mr(mr);
1527
1528         if (umem) {
1529                 ib_umem_release(umem);
1530                 atomic_sub(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1531         }
1532
1533         return 0;
1534 }
1535
1536 struct ib_mr *mlx5_ib_alloc_mr(struct ib_pd *pd,
1537                                enum ib_mr_type mr_type,
1538                                u32 max_num_sg)
1539 {
1540         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1541         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1542         int ndescs = ALIGN(max_num_sg, 4);
1543         struct mlx5_ib_mr *mr;
1544         void *mkc;
1545         u32 *in;
1546         int err;
1547
1548         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
1549         if (!mr)
1550                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1551
1552         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1553         if (!in) {
1554                 err = -ENOMEM;
1555                 goto err_free;
1556         }
1557
1558         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1559         MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
1560         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ndescs);
1561         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1562         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1563
1564         if (mr_type == IB_MR_TYPE_MEM_REG) {
1565                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT;
1566                 MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, PAGE_SHIFT);
1567                 err = mlx5_alloc_priv_descs(pd->device, mr,
1568                                             ndescs, sizeof(struct mlx5_mtt));
1569                 if (err)
1570                         goto err_free_in;
1571
1572                 mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_mtt);
1573                 mr->max_descs = ndescs;
1574         } else if (mr_type == IB_MR_TYPE_SG_GAPS) {
1575                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS;
1576
1577                 err = mlx5_alloc_priv_descs(pd->device, mr,
1578                                             ndescs, sizeof(struct mlx5_klm));
1579                 if (err)
1580                         goto err_free_in;
1581                 mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_klm);
1582                 mr->max_descs = ndescs;
1583         } else if (mr_type == IB_MR_TYPE_SIGNATURE) {
1584                 u32 psv_index[2];
1585
1586                 MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_en, 1);
1587                 MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_octword_size, MLX5_MKEY_BSF_OCTO_SIZE);
1588                 mr->sig = kzalloc(sizeof(*mr->sig), GFP_KERNEL);
1589                 if (!mr->sig) {
1590                         err = -ENOMEM;
1591                         goto err_free_in;
1592                 }
1593
1594                 /* create mem & wire PSVs */
1595                 err = mlx5_core_create_psv(dev->mdev, to_mpd(pd)->pdn,
1596                                            2, psv_index);
1597                 if (err)
1598                         goto err_free_sig;
1599
1600                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS;
1601                 mr->sig->psv_memory.psv_idx = psv_index[0];
1602                 mr->sig->psv_wire.psv_idx = psv_index[1];
1603
1604                 mr->sig->sig_status_checked = true;
1605                 mr->sig->sig_err_exists = false;
1606                 /* Next UMR, Arm SIGERR */
1607                 ++mr->sig->sigerr_count;
1608         } else {
1609                 mlx5_ib_warn(dev, "Invalid mr type %d\n", mr_type);
1610                 err = -EINVAL;
1611                 goto err_free_in;
1612         }
1613
1614         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, mr->access_mode);
1615         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1616
1617         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
1618         if (err)
1619                 goto err_destroy_psv;
1620
1621         mr->mmkey.type = MLX5_MKEY_MR;
1622         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
1623         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
1624         mr->umem = NULL;
1625         kfree(in);
1626
1627         return &mr->ibmr;
1628
1629 err_destroy_psv:
1630         if (mr->sig) {
1631                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1632                                           mr->sig->psv_memory.psv_idx))
1633                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mem psv %d\n",
1634                                      mr->sig->psv_memory.psv_idx);
1635                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1636                                           mr->sig->psv_wire.psv_idx))
1637                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy wire psv %d\n",
1638                                      mr->sig->psv_wire.psv_idx);
1639         }
1640         mlx5_free_priv_descs(mr);
1641 err_free_sig:
1642         kfree(mr->sig);
1643 err_free_in:
1644         kfree(in);
1645 err_free:
1646         kfree(mr);
1647         return ERR_PTR(err);
1648 }
1649
1650 struct ib_mw *mlx5_ib_alloc_mw(struct ib_pd *pd, enum ib_mw_type type,
1651                                struct ib_udata *udata)
1652 {
1653         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1654         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1655         struct mlx5_ib_mw *mw = NULL;
1656         u32 *in = NULL;
1657         void *mkc;
1658         int ndescs;
1659         int err;
1660         struct mlx5_ib_alloc_mw req = {};
1661         struct {
1662                 __u32   comp_mask;
1663                 __u32   response_length;
1664         } resp = {};
1665
1666         err = ib_copy_from_udata(&req, udata, min(udata->inlen, sizeof(req)));
1667         if (err)
1668                 return ERR_PTR(err);
1669
1670         if (req.comp_mask || req.reserved1 || req.reserved2)
1671                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1672
1673         if (udata->inlen > sizeof(req) &&
1674             !ib_is_udata_cleared(udata, sizeof(req),
1675                                  udata->inlen - sizeof(req)))
1676                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1677
1678         ndescs = req.num_klms ? roundup(req.num_klms, 4) : roundup(1, 4);
1679
1680         mw = kzalloc(sizeof(*mw), GFP_KERNEL);
1681         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1682         if (!mw || !in) {
1683                 err = -ENOMEM;
1684                 goto free;
1685         }
1686
1687         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1688
1689         MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
1690         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ndescs);
1691         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1692         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1693         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
1694         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS);
1695         MLX5_SET(mkc, mkc, en_rinval, !!((type == IB_MW_TYPE_2)));
1696         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1697
1698         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mw->mmkey, in, inlen);
1699         if (err)
1700                 goto free;
1701
1702         mw->mmkey.type = MLX5_MKEY_MW;
1703         mw->ibmw.rkey = mw->mmkey.key;
1704         mw->ndescs = ndescs;
1705
1706         resp.response_length = min(offsetof(typeof(resp), response_length) +
1707                                    sizeof(resp.response_length), udata->outlen);
1708         if (resp.response_length) {
1709                 err = ib_copy_to_udata(udata, &resp, resp.response_length);
1710                 if (err) {
1711                         mlx5_core_destroy_mkey(dev->mdev, &mw->mmkey);
1712                         goto free;
1713                 }
1714         }
1715
1716         kfree(in);
1717         return &mw->ibmw;
1718
1719 free:
1720         kfree(mw);
1721         kfree(in);
1722         return ERR_PTR(err);
1723 }
1724
1725 int mlx5_ib_dealloc_mw(struct ib_mw *mw)
1726 {
1727         struct mlx5_ib_mw *mmw = to_mmw(mw);
1728         int err;
1729
1730         err =  mlx5_core_destroy_mkey((to_mdev(mw->device))->mdev,
1731                                       &mmw->mmkey);
1732         if (!err)
1733                 kfree(mmw);
1734         return err;
1735 }
1736
1737 int mlx5_ib_check_mr_status(struct ib_mr *ibmr, u32 check_mask,
1738                             struct ib_mr_status *mr_status)
1739 {
1740         struct mlx5_ib_mr *mmr = to_mmr(ibmr);
1741         int ret = 0;
1742
1743         if (check_mask & ~IB_MR_CHECK_SIG_STATUS) {
1744                 pr_err("Invalid status check mask\n");
1745                 ret = -EINVAL;
1746                 goto done;
1747         }
1748
1749         mr_status->fail_status = 0;
1750         if (check_mask & IB_MR_CHECK_SIG_STATUS) {
1751                 if (!mmr->sig) {
1752                         ret = -EINVAL;
1753                         pr_err("signature status check requested on a non-signature enabled MR\n");
1754                         goto done;
1755                 }
1756
1757                 mmr->sig->sig_status_checked = true;
1758                 if (!mmr->sig->sig_err_exists)
1759                         goto done;
1760
1761                 if (ibmr->lkey == mmr->sig->err_item.key)
1762                         memcpy(&mr_status->sig_err, &mmr->sig->err_item,
1763                                sizeof(mr_status->sig_err));
1764                 else {
1765                         mr_status->sig_err.err_type = IB_SIG_BAD_GUARD;
1766                         mr_status->sig_err.sig_err_offset = 0;
1767                         mr_status->sig_err.key = mmr->sig->err_item.key;
1768                 }
1769
1770                 mmr->sig->sig_err_exists = false;
1771                 mr_status->fail_status |= IB_MR_CHECK_SIG_STATUS;
1772         }
1773
1774 done:
1775         return ret;
1776 }
1777
1778 static int
1779 mlx5_ib_sg_to_klms(struct mlx5_ib_mr *mr,
1780                    struct scatterlist *sgl,
1781                    unsigned short sg_nents,
1782                    unsigned int *sg_offset_p)
1783 {
1784         struct scatterlist *sg = sgl;
1785         struct mlx5_klm *klms = mr->descs;
1786         unsigned int sg_offset = sg_offset_p ? *sg_offset_p : 0;
1787         u32 lkey = mr->ibmr.pd->local_dma_lkey;
1788         int i;
1789
1790         mr->ibmr.iova = sg_dma_address(sg) + sg_offset;
1791         mr->ibmr.length = 0;
1792         mr->ndescs = sg_nents;
1793
1794         for_each_sg(sgl, sg, sg_nents, i) {
1795                 if (unlikely(i >= mr->max_descs))
1796                         break;
1797                 klms[i].va = cpu_to_be64(sg_dma_address(sg) + sg_offset);
1798                 klms[i].bcount = cpu_to_be32(sg_dma_len(sg) - sg_offset);
1799                 klms[i].key = cpu_to_be32(lkey);
1800                 mr->ibmr.length += sg_dma_len(sg) - sg_offset;
1801
1802                 sg_offset = 0;
1803         }
1804
1805         if (sg_offset_p)
1806                 *sg_offset_p = sg_offset;
1807
1808         return i;
1809 }
1810
1811 static int mlx5_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
1812 {
1813         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1814         __be64 *descs;
1815
1816         if (unlikely(mr->ndescs == mr->max_descs))
1817                 return -ENOMEM;
1818
1819         descs = mr->descs;
1820         descs[mr->ndescs++] = cpu_to_be64(addr | MLX5_EN_RD | MLX5_EN_WR);
1821
1822         return 0;
1823 }
1824
1825 int mlx5_ib_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
1826                       unsigned int *sg_offset)
1827 {
1828         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1829         int n;
1830
1831         mr->ndescs = 0;
1832
1833         ib_dma_sync_single_for_cpu(ibmr->device, mr->desc_map,
1834                                    mr->desc_size * mr->max_descs,
1835                                    DMA_TO_DEVICE);
1836
1837         if (mr->access_mode == MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS)
1838                 n = mlx5_ib_sg_to_klms(mr, sg, sg_nents, sg_offset);
1839         else
1840                 n = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset,
1841                                 mlx5_set_page);
1842
1843         ib_dma_sync_single_for_device(ibmr->device, mr->desc_map,
1844                                       mr->desc_size * mr->max_descs,
1845                                       DMA_TO_DEVICE);
1846
1847         return n;
1848 }