Merge tag 'dmaengine-4.10-rc1' of git://git.infradead.org/users/vkoul/slave-dma
[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 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
50 static __be64 mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer[
51                 MLX5_UMR_MTT_MIN_CHUNK_SIZE/sizeof(__be64)]
52         __aligned(MLX5_UMR_ALIGN);
53 static DEFINE_MUTEX(mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer_mutex);
54 #endif
55
56 static int clean_mr(struct mlx5_ib_mr *mr);
57
58 static int destroy_mkey(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
59 {
60         int err = mlx5_core_destroy_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey);
61
62 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
63         /* Wait until all page fault handlers using the mr complete. */
64         synchronize_srcu(&dev->mr_srcu);
65 #endif
66
67         return err;
68 }
69
70 static int order2idx(struct mlx5_ib_dev *dev, int order)
71 {
72         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
73
74         if (order < cache->ent[0].order)
75                 return 0;
76         else
77                 return order - cache->ent[0].order;
78 }
79
80 static bool use_umr_mtt_update(struct mlx5_ib_mr *mr, u64 start, u64 length)
81 {
82         return ((u64)1 << mr->order) * MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE >=
83                 length + (start & (MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE - 1));
84 }
85
86 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
87 static void update_odp_mr(struct mlx5_ib_mr *mr)
88 {
89         if (mr->umem->odp_data) {
90                 /*
91                  * This barrier prevents the compiler from moving the
92                  * setting of umem->odp_data->private to point to our
93                  * MR, before reg_umr finished, to ensure that the MR
94                  * initialization have finished before starting to
95                  * handle invalidations.
96                  */
97                 smp_wmb();
98                 mr->umem->odp_data->private = mr;
99                 /*
100                  * Make sure we will see the new
101                  * umem->odp_data->private value in the invalidation
102                  * routines, before we can get page faults on the
103                  * MR. Page faults can happen once we put the MR in
104                  * the tree, below this line. Without the barrier,
105                  * there can be a fault handling and an invalidation
106                  * before umem->odp_data->private == mr is visible to
107                  * the invalidation handler.
108                  */
109                 smp_wmb();
110         }
111 }
112 #endif
113
114 static void reg_mr_callback(int status, void *context)
115 {
116         struct mlx5_ib_mr *mr = context;
117         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
118         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
119         int c = order2idx(dev, mr->order);
120         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
121         u8 key;
122         unsigned long flags;
123         struct mlx5_mkey_table *table = &dev->mdev->priv.mkey_table;
124         int err;
125
126         spin_lock_irqsave(&ent->lock, flags);
127         ent->pending--;
128         spin_unlock_irqrestore(&ent->lock, flags);
129         if (status) {
130                 mlx5_ib_warn(dev, "async reg mr failed. status %d\n", status);
131                 kfree(mr);
132                 dev->fill_delay = 1;
133                 mod_timer(&dev->delay_timer, jiffies + HZ);
134                 return;
135         }
136
137         spin_lock_irqsave(&dev->mdev->priv.mkey_lock, flags);
138         key = dev->mdev->priv.mkey_key++;
139         spin_unlock_irqrestore(&dev->mdev->priv.mkey_lock, flags);
140         mr->mmkey.key = mlx5_idx_to_mkey(MLX5_GET(create_mkey_out, mr->out, mkey_index)) | key;
141
142         cache->last_add = jiffies;
143
144         spin_lock_irqsave(&ent->lock, flags);
145         list_add_tail(&mr->list, &ent->head);
146         ent->cur++;
147         ent->size++;
148         spin_unlock_irqrestore(&ent->lock, flags);
149
150         write_lock_irqsave(&table->lock, flags);
151         err = radix_tree_insert(&table->tree, mlx5_base_mkey(mr->mmkey.key),
152                                 &mr->mmkey);
153         if (err)
154                 pr_err("Error inserting to mkey tree. 0x%x\n", -err);
155         write_unlock_irqrestore(&table->lock, flags);
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         int npages = 1 << ent->order;
165         void *mkc;
166         u32 *in;
167         int err = 0;
168         int i;
169
170         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
171         if (!in)
172                 return -ENOMEM;
173
174         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
175         for (i = 0; i < num; i++) {
176                 if (ent->pending >= MAX_PENDING_REG_MR) {
177                         err = -EAGAIN;
178                         break;
179                 }
180
181                 mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
182                 if (!mr) {
183                         err = -ENOMEM;
184                         break;
185                 }
186                 mr->order = ent->order;
187                 mr->umred = 1;
188                 mr->dev = dev;
189
190                 MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
191                 MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
192                 MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT);
193
194                 MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
195                 MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, (npages + 1) / 2);
196                 MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, 12);
197
198                 spin_lock_irq(&ent->lock);
199                 ent->pending++;
200                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
201                 err = mlx5_core_create_mkey_cb(dev->mdev, &mr->mmkey,
202                                                in, inlen,
203                                                mr->out, sizeof(mr->out),
204                                                reg_mr_callback, mr);
205                 if (err) {
206                         spin_lock_irq(&ent->lock);
207                         ent->pending--;
208                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
209                         mlx5_ib_warn(dev, "create mkey failed %d\n", err);
210                         kfree(mr);
211                         break;
212                 }
213         }
214
215         kfree(in);
216         return err;
217 }
218
219 static void remove_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c, int num)
220 {
221         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
222         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
223         struct mlx5_ib_mr *mr;
224         int err;
225         int i;
226
227         for (i = 0; i < num; i++) {
228                 spin_lock_irq(&ent->lock);
229                 if (list_empty(&ent->head)) {
230                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
231                         return;
232                 }
233                 mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr, list);
234                 list_del(&mr->list);
235                 ent->cur--;
236                 ent->size--;
237                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
238                 err = destroy_mkey(dev, mr);
239                 if (err)
240                         mlx5_ib_warn(dev, "failed destroy mkey\n");
241                 else
242                         kfree(mr);
243         }
244 }
245
246 static ssize_t size_write(struct file *filp, const char __user *buf,
247                           size_t count, loff_t *pos)
248 {
249         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
250         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
251         char lbuf[20];
252         u32 var;
253         int err;
254         int c;
255
256         if (copy_from_user(lbuf, buf, sizeof(lbuf)))
257                 return -EFAULT;
258
259         c = order2idx(dev, ent->order);
260         lbuf[sizeof(lbuf) - 1] = 0;
261
262         if (sscanf(lbuf, "%u", &var) != 1)
263                 return -EINVAL;
264
265         if (var < ent->limit)
266                 return -EINVAL;
267
268         if (var > ent->size) {
269                 do {
270                         err = add_keys(dev, c, var - ent->size);
271                         if (err && err != -EAGAIN)
272                                 return err;
273
274                         usleep_range(3000, 5000);
275                 } while (err);
276         } else if (var < ent->size) {
277                 remove_keys(dev, c, ent->size - var);
278         }
279
280         return count;
281 }
282
283 static ssize_t size_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count,
284                          loff_t *pos)
285 {
286         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
287         char lbuf[20];
288         int err;
289
290         if (*pos)
291                 return 0;
292
293         err = snprintf(lbuf, sizeof(lbuf), "%d\n", ent->size);
294         if (err < 0)
295                 return err;
296
297         if (copy_to_user(buf, lbuf, err))
298                 return -EFAULT;
299
300         *pos += err;
301
302         return err;
303 }
304
305 static const struct file_operations size_fops = {
306         .owner  = THIS_MODULE,
307         .open   = simple_open,
308         .write  = size_write,
309         .read   = size_read,
310 };
311
312 static ssize_t limit_write(struct file *filp, const char __user *buf,
313                            size_t count, loff_t *pos)
314 {
315         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
316         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
317         char lbuf[20];
318         u32 var;
319         int err;
320         int c;
321
322         if (copy_from_user(lbuf, buf, sizeof(lbuf)))
323                 return -EFAULT;
324
325         c = order2idx(dev, ent->order);
326         lbuf[sizeof(lbuf) - 1] = 0;
327
328         if (sscanf(lbuf, "%u", &var) != 1)
329                 return -EINVAL;
330
331         if (var > ent->size)
332                 return -EINVAL;
333
334         ent->limit = var;
335
336         if (ent->cur < ent->limit) {
337                 err = add_keys(dev, c, 2 * ent->limit - ent->cur);
338                 if (err)
339                         return err;
340         }
341
342         return count;
343 }
344
345 static ssize_t limit_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count,
346                           loff_t *pos)
347 {
348         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
349         char lbuf[20];
350         int err;
351
352         if (*pos)
353                 return 0;
354
355         err = snprintf(lbuf, sizeof(lbuf), "%d\n", ent->limit);
356         if (err < 0)
357                 return err;
358
359         if (copy_to_user(buf, lbuf, err))
360                 return -EFAULT;
361
362         *pos += err;
363
364         return err;
365 }
366
367 static const struct file_operations limit_fops = {
368         .owner  = THIS_MODULE,
369         .open   = simple_open,
370         .write  = limit_write,
371         .read   = limit_read,
372 };
373
374 static int someone_adding(struct mlx5_mr_cache *cache)
375 {
376         int i;
377
378         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
379                 if (cache->ent[i].cur < cache->ent[i].limit)
380                         return 1;
381         }
382
383         return 0;
384 }
385
386 static void __cache_work_func(struct mlx5_cache_ent *ent)
387 {
388         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
389         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
390         int i = order2idx(dev, ent->order);
391         int err;
392
393         if (cache->stopped)
394                 return;
395
396         ent = &dev->cache.ent[i];
397         if (ent->cur < 2 * ent->limit && !dev->fill_delay) {
398                 err = add_keys(dev, i, 1);
399                 if (ent->cur < 2 * ent->limit) {
400                         if (err == -EAGAIN) {
401                                 mlx5_ib_dbg(dev, "returned eagain, order %d\n",
402                                             i + 2);
403                                 queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork,
404                                                    msecs_to_jiffies(3));
405                         } else if (err) {
406                                 mlx5_ib_warn(dev, "command failed order %d, err %d\n",
407                                              i + 2, err);
408                                 queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork,
409                                                    msecs_to_jiffies(1000));
410                         } else {
411                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
412                         }
413                 }
414         } else if (ent->cur > 2 * ent->limit) {
415                 /*
416                  * The remove_keys() logic is performed as garbage collection
417                  * task. Such task is intended to be run when no other active
418                  * processes are running.
419                  *
420                  * The need_resched() will return TRUE if there are user tasks
421                  * to be activated in near future.
422                  *
423                  * In such case, we don't execute remove_keys() and postpone
424                  * the garbage collection work to try to run in next cycle,
425                  * in order to free CPU resources to other tasks.
426                  */
427                 if (!need_resched() && !someone_adding(cache) &&
428                     time_after(jiffies, cache->last_add + 300 * HZ)) {
429                         remove_keys(dev, i, 1);
430                         if (ent->cur > ent->limit)
431                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
432                 } else {
433                         queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork, 300 * HZ);
434                 }
435         }
436 }
437
438 static void delayed_cache_work_func(struct work_struct *work)
439 {
440         struct mlx5_cache_ent *ent;
441
442         ent = container_of(work, struct mlx5_cache_ent, dwork.work);
443         __cache_work_func(ent);
444 }
445
446 static void cache_work_func(struct work_struct *work)
447 {
448         struct mlx5_cache_ent *ent;
449
450         ent = container_of(work, struct mlx5_cache_ent, work);
451         __cache_work_func(ent);
452 }
453
454 static struct mlx5_ib_mr *alloc_cached_mr(struct mlx5_ib_dev *dev, int order)
455 {
456         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
457         struct mlx5_ib_mr *mr = NULL;
458         struct mlx5_cache_ent *ent;
459         int c;
460         int i;
461
462         c = order2idx(dev, order);
463         if (c < 0 || c >= MAX_MR_CACHE_ENTRIES) {
464                 mlx5_ib_warn(dev, "order %d, cache index %d\n", order, c);
465                 return NULL;
466         }
467
468         for (i = c; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
469                 ent = &cache->ent[i];
470
471                 mlx5_ib_dbg(dev, "order %d, cache index %d\n", ent->order, i);
472
473                 spin_lock_irq(&ent->lock);
474                 if (!list_empty(&ent->head)) {
475                         mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr,
476                                               list);
477                         list_del(&mr->list);
478                         ent->cur--;
479                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
480                         if (ent->cur < ent->limit)
481                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
482                         break;
483                 }
484                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
485
486                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
487         }
488
489         if (!mr)
490                 cache->ent[c].miss++;
491
492         return mr;
493 }
494
495 static void free_cached_mr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
496 {
497         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
498         struct mlx5_cache_ent *ent;
499         int shrink = 0;
500         int c;
501
502         c = order2idx(dev, mr->order);
503         if (c < 0 || c >= MAX_MR_CACHE_ENTRIES) {
504                 mlx5_ib_warn(dev, "order %d, cache index %d\n", mr->order, c);
505                 return;
506         }
507         ent = &cache->ent[c];
508         spin_lock_irq(&ent->lock);
509         list_add_tail(&mr->list, &ent->head);
510         ent->cur++;
511         if (ent->cur > 2 * ent->limit)
512                 shrink = 1;
513         spin_unlock_irq(&ent->lock);
514
515         if (shrink)
516                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
517 }
518
519 static void clean_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c)
520 {
521         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
522         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
523         struct mlx5_ib_mr *mr;
524         int err;
525
526         cancel_delayed_work(&ent->dwork);
527         while (1) {
528                 spin_lock_irq(&ent->lock);
529                 if (list_empty(&ent->head)) {
530                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
531                         return;
532                 }
533                 mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr, list);
534                 list_del(&mr->list);
535                 ent->cur--;
536                 ent->size--;
537                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
538                 err = destroy_mkey(dev, mr);
539                 if (err)
540                         mlx5_ib_warn(dev, "failed destroy mkey\n");
541                 else
542                         kfree(mr);
543         }
544 }
545
546 static int mlx5_mr_cache_debugfs_init(struct mlx5_ib_dev *dev)
547 {
548         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
549         struct mlx5_cache_ent *ent;
550         int i;
551
552         if (!mlx5_debugfs_root)
553                 return 0;
554
555         cache->root = debugfs_create_dir("mr_cache", dev->mdev->priv.dbg_root);
556         if (!cache->root)
557                 return -ENOMEM;
558
559         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
560                 ent = &cache->ent[i];
561                 sprintf(ent->name, "%d", ent->order);
562                 ent->dir = debugfs_create_dir(ent->name,  cache->root);
563                 if (!ent->dir)
564                         return -ENOMEM;
565
566                 ent->fsize = debugfs_create_file("size", 0600, ent->dir, ent,
567                                                  &size_fops);
568                 if (!ent->fsize)
569                         return -ENOMEM;
570
571                 ent->flimit = debugfs_create_file("limit", 0600, ent->dir, ent,
572                                                   &limit_fops);
573                 if (!ent->flimit)
574                         return -ENOMEM;
575
576                 ent->fcur = debugfs_create_u32("cur", 0400, ent->dir,
577                                                &ent->cur);
578                 if (!ent->fcur)
579                         return -ENOMEM;
580
581                 ent->fmiss = debugfs_create_u32("miss", 0600, ent->dir,
582                                                 &ent->miss);
583                 if (!ent->fmiss)
584                         return -ENOMEM;
585         }
586
587         return 0;
588 }
589
590 static void mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(struct mlx5_ib_dev *dev)
591 {
592         if (!mlx5_debugfs_root)
593                 return;
594
595         debugfs_remove_recursive(dev->cache.root);
596 }
597
598 static void delay_time_func(unsigned long ctx)
599 {
600         struct mlx5_ib_dev *dev = (struct mlx5_ib_dev *)ctx;
601
602         dev->fill_delay = 0;
603 }
604
605 int mlx5_mr_cache_init(struct mlx5_ib_dev *dev)
606 {
607         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
608         struct mlx5_cache_ent *ent;
609         int limit;
610         int err;
611         int i;
612
613         mutex_init(&dev->slow_path_mutex);
614         cache->wq = alloc_ordered_workqueue("mkey_cache", WQ_MEM_RECLAIM);
615         if (!cache->wq) {
616                 mlx5_ib_warn(dev, "failed to create work queue\n");
617                 return -ENOMEM;
618         }
619
620         setup_timer(&dev->delay_timer, delay_time_func, (unsigned long)dev);
621         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
622                 INIT_LIST_HEAD(&cache->ent[i].head);
623                 spin_lock_init(&cache->ent[i].lock);
624
625                 ent = &cache->ent[i];
626                 INIT_LIST_HEAD(&ent->head);
627                 spin_lock_init(&ent->lock);
628                 ent->order = i + 2;
629                 ent->dev = dev;
630
631                 if (dev->mdev->profile->mask & MLX5_PROF_MASK_MR_CACHE)
632                         limit = dev->mdev->profile->mr_cache[i].limit;
633                 else
634                         limit = 0;
635
636                 INIT_WORK(&ent->work, cache_work_func);
637                 INIT_DELAYED_WORK(&ent->dwork, delayed_cache_work_func);
638                 ent->limit = limit;
639                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
640         }
641
642         err = mlx5_mr_cache_debugfs_init(dev);
643         if (err)
644                 mlx5_ib_warn(dev, "cache debugfs failure\n");
645
646         return 0;
647 }
648
649 int mlx5_mr_cache_cleanup(struct mlx5_ib_dev *dev)
650 {
651         int i;
652
653         dev->cache.stopped = 1;
654         flush_workqueue(dev->cache.wq);
655
656         mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(dev);
657
658         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++)
659                 clean_keys(dev, i);
660
661         destroy_workqueue(dev->cache.wq);
662         del_timer_sync(&dev->delay_timer);
663
664         return 0;
665 }
666
667 struct ib_mr *mlx5_ib_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
668 {
669         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
670         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
671         struct mlx5_core_dev *mdev = dev->mdev;
672         struct mlx5_ib_mr *mr;
673         void *mkc;
674         u32 *in;
675         int err;
676
677         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
678         if (!mr)
679                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
680
681         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
682         if (!in) {
683                 err = -ENOMEM;
684                 goto err_free;
685         }
686
687         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
688
689         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_PA);
690         MLX5_SET(mkc, mkc, a, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC));
691         MLX5_SET(mkc, mkc, rw, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE));
692         MLX5_SET(mkc, mkc, rr, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_READ));
693         MLX5_SET(mkc, mkc, lw, !!(acc & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE));
694         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
695
696         MLX5_SET(mkc, mkc, length64, 1);
697         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
698         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
699         MLX5_SET64(mkc, mkc, start_addr, 0);
700
701         err = mlx5_core_create_mkey(mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
702         if (err)
703                 goto err_in;
704
705         kfree(in);
706         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
707         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
708         mr->umem = NULL;
709
710         return &mr->ibmr;
711
712 err_in:
713         kfree(in);
714
715 err_free:
716         kfree(mr);
717
718         return ERR_PTR(err);
719 }
720
721 static int get_octo_len(u64 addr, u64 len, int page_size)
722 {
723         u64 offset;
724         int npages;
725
726         offset = addr & (page_size - 1);
727         npages = ALIGN(len + offset, page_size) >> ilog2(page_size);
728         return (npages + 1) / 2;
729 }
730
731 static int use_umr(int order)
732 {
733         return order <= MLX5_MAX_UMR_SHIFT;
734 }
735
736 static int dma_map_mr_pas(struct mlx5_ib_dev *dev, struct ib_umem *umem,
737                           int npages, int page_shift, int *size,
738                           __be64 **mr_pas, dma_addr_t *dma)
739 {
740         __be64 *pas;
741         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
742
743         /*
744          * UMR copies MTTs in units of MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT bytes.
745          * To avoid copying garbage after the pas array, we allocate
746          * a little more.
747          */
748         *size = ALIGN(sizeof(u64) * npages, MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT);
749         *mr_pas = kmalloc(*size + MLX5_UMR_ALIGN - 1, GFP_KERNEL);
750         if (!(*mr_pas))
751                 return -ENOMEM;
752
753         pas = PTR_ALIGN(*mr_pas, MLX5_UMR_ALIGN);
754         mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift, pas, MLX5_IB_MTT_PRESENT);
755         /* Clear padding after the actual pages. */
756         memset(pas + npages, 0, *size - npages * sizeof(u64));
757
758         *dma = dma_map_single(ddev, pas, *size, DMA_TO_DEVICE);
759         if (dma_mapping_error(ddev, *dma)) {
760                 kfree(*mr_pas);
761                 return -ENOMEM;
762         }
763
764         return 0;
765 }
766
767 static void prep_umr_wqe_common(struct ib_pd *pd, struct ib_send_wr *wr,
768                                 struct ib_sge *sg, u64 dma, int n, u32 key,
769                                 int page_shift)
770 {
771         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
772         struct mlx5_umr_wr *umrwr = umr_wr(wr);
773
774         sg->addr = dma;
775         sg->length = ALIGN(sizeof(u64) * n, 64);
776         sg->lkey = dev->umrc.pd->local_dma_lkey;
777
778         wr->next = NULL;
779         wr->sg_list = sg;
780         if (n)
781                 wr->num_sge = 1;
782         else
783                 wr->num_sge = 0;
784
785         wr->opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
786
787         umrwr->npages = n;
788         umrwr->page_shift = page_shift;
789         umrwr->mkey = key;
790 }
791
792 static void prep_umr_reg_wqe(struct ib_pd *pd, struct ib_send_wr *wr,
793                              struct ib_sge *sg, u64 dma, int n, u32 key,
794                              int page_shift, u64 virt_addr, u64 len,
795                              int access_flags)
796 {
797         struct mlx5_umr_wr *umrwr = umr_wr(wr);
798
799         prep_umr_wqe_common(pd, wr, sg, dma, n, key, page_shift);
800
801         wr->send_flags = 0;
802
803         umrwr->target.virt_addr = virt_addr;
804         umrwr->length = len;
805         umrwr->access_flags = access_flags;
806         umrwr->pd = pd;
807 }
808
809 static void prep_umr_unreg_wqe(struct mlx5_ib_dev *dev,
810                                struct ib_send_wr *wr, u32 key)
811 {
812         struct mlx5_umr_wr *umrwr = umr_wr(wr);
813
814         wr->send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_UNREG | MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
815         wr->opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
816         umrwr->mkey = key;
817 }
818
819 static struct ib_umem *mr_umem_get(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
820                                    int access_flags, int *npages,
821                                    int *page_shift, int *ncont, int *order)
822 {
823         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
824         struct ib_umem *umem = ib_umem_get(pd->uobject->context, start, length,
825                                            access_flags, 0);
826         if (IS_ERR(umem)) {
827                 mlx5_ib_err(dev, "umem get failed (%ld)\n", PTR_ERR(umem));
828                 return (void *)umem;
829         }
830
831         mlx5_ib_cont_pages(umem, start, npages, page_shift, ncont, order);
832         if (!*npages) {
833                 mlx5_ib_warn(dev, "avoid zero region\n");
834                 ib_umem_release(umem);
835                 return ERR_PTR(-EINVAL);
836         }
837
838         mlx5_ib_dbg(dev, "npages %d, ncont %d, order %d, page_shift %d\n",
839                     *npages, *ncont, *order, *page_shift);
840
841         return umem;
842 }
843
844 static void mlx5_ib_umr_done(struct ib_cq *cq, struct ib_wc *wc)
845 {
846         struct mlx5_ib_umr_context *context =
847                 container_of(wc->wr_cqe, struct mlx5_ib_umr_context, cqe);
848
849         context->status = wc->status;
850         complete(&context->done);
851 }
852
853 static inline void mlx5_ib_init_umr_context(struct mlx5_ib_umr_context *context)
854 {
855         context->cqe.done = mlx5_ib_umr_done;
856         context->status = -1;
857         init_completion(&context->done);
858 }
859
860 static struct mlx5_ib_mr *reg_umr(struct ib_pd *pd, struct ib_umem *umem,
861                                   u64 virt_addr, u64 len, int npages,
862                                   int page_shift, int order, int access_flags)
863 {
864         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
865         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
866         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
867         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
868         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
869         struct ib_send_wr *bad;
870         struct mlx5_ib_mr *mr;
871         struct ib_sge sg;
872         int size;
873         __be64 *mr_pas;
874         dma_addr_t dma;
875         int err = 0;
876         int i;
877
878         for (i = 0; i < 1; i++) {
879                 mr = alloc_cached_mr(dev, order);
880                 if (mr)
881                         break;
882
883                 err = add_keys(dev, order2idx(dev, order), 1);
884                 if (err && err != -EAGAIN) {
885                         mlx5_ib_warn(dev, "add_keys failed, err %d\n", err);
886                         break;
887                 }
888         }
889
890         if (!mr)
891                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
892
893         err = dma_map_mr_pas(dev, umem, npages, page_shift, &size, &mr_pas,
894                              &dma);
895         if (err)
896                 goto free_mr;
897
898         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
899
900         umrwr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
901         prep_umr_reg_wqe(pd, &umrwr.wr, &sg, dma, npages, mr->mmkey.key,
902                          page_shift, virt_addr, len, access_flags);
903
904         down(&umrc->sem);
905         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr.wr, &bad);
906         if (err) {
907                 mlx5_ib_warn(dev, "post send failed, err %d\n", err);
908                 goto unmap_dma;
909         } else {
910                 wait_for_completion(&umr_context.done);
911                 if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
912                         mlx5_ib_warn(dev, "reg umr failed\n");
913                         err = -EFAULT;
914                 }
915         }
916
917         mr->mmkey.iova = virt_addr;
918         mr->mmkey.size = len;
919         mr->mmkey.pd = to_mpd(pd)->pdn;
920
921         mr->live = 1;
922
923 unmap_dma:
924         up(&umrc->sem);
925         dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
926
927         kfree(mr_pas);
928
929 free_mr:
930         if (err) {
931                 free_cached_mr(dev, mr);
932                 return ERR_PTR(err);
933         }
934
935         return mr;
936 }
937
938 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
939 int mlx5_ib_update_mtt(struct mlx5_ib_mr *mr, u64 start_page_index, int npages,
940                        int zap)
941 {
942         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
943         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
944         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
945         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
946         struct ib_umem *umem = mr->umem;
947         int size;
948         __be64 *pas;
949         dma_addr_t dma;
950         struct ib_send_wr *bad;
951         struct mlx5_umr_wr wr;
952         struct ib_sge sg;
953         int err = 0;
954         const int page_index_alignment = MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT / sizeof(u64);
955         const int page_index_mask = page_index_alignment - 1;
956         size_t pages_mapped = 0;
957         size_t pages_to_map = 0;
958         size_t pages_iter = 0;
959         int use_emergency_buf = 0;
960
961         /* UMR copies MTTs in units of MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT bytes,
962          * so we need to align the offset and length accordingly */
963         if (start_page_index & page_index_mask) {
964                 npages += start_page_index & page_index_mask;
965                 start_page_index &= ~page_index_mask;
966         }
967
968         pages_to_map = ALIGN(npages, page_index_alignment);
969
970         if (start_page_index + pages_to_map > MLX5_MAX_UMR_PAGES)
971                 return -EINVAL;
972
973         size = sizeof(u64) * pages_to_map;
974         size = min_t(int, PAGE_SIZE, size);
975         /* We allocate with GFP_ATOMIC to avoid recursion into page-reclaim
976          * code, when we are called from an invalidation. The pas buffer must
977          * be 2k-aligned for Connect-IB. */
978         pas = (__be64 *)get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
979         if (!pas) {
980                 mlx5_ib_warn(dev, "unable to allocate memory during MTT update, falling back to slower chunked mechanism.\n");
981                 pas = mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer;
982                 size = MLX5_UMR_MTT_MIN_CHUNK_SIZE;
983                 use_emergency_buf = 1;
984                 mutex_lock(&mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer_mutex);
985                 memset(pas, 0, size);
986         }
987         pages_iter = size / sizeof(u64);
988         dma = dma_map_single(ddev, pas, size, DMA_TO_DEVICE);
989         if (dma_mapping_error(ddev, dma)) {
990                 mlx5_ib_err(dev, "unable to map DMA during MTT update.\n");
991                 err = -ENOMEM;
992                 goto free_pas;
993         }
994
995         for (pages_mapped = 0;
996              pages_mapped < pages_to_map && !err;
997              pages_mapped += pages_iter, start_page_index += pages_iter) {
998                 dma_sync_single_for_cpu(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
999
1000                 npages = min_t(size_t,
1001                                pages_iter,
1002                                ib_umem_num_pages(umem) - start_page_index);
1003
1004                 if (!zap) {
1005                         __mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, PAGE_SHIFT,
1006                                                start_page_index, npages, pas,
1007                                                MLX5_IB_MTT_PRESENT);
1008                         /* Clear padding after the pages brought from the
1009                          * umem. */
1010                         memset(pas + npages, 0, size - npages * sizeof(u64));
1011                 }
1012
1013                 dma_sync_single_for_device(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1014
1015                 mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
1016
1017                 memset(&wr, 0, sizeof(wr));
1018                 wr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
1019
1020                 sg.addr = dma;
1021                 sg.length = ALIGN(npages * sizeof(u64),
1022                                 MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT);
1023                 sg.lkey = dev->umrc.pd->local_dma_lkey;
1024
1025                 wr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE |
1026                                 MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_MTT;
1027                 wr.wr.sg_list = &sg;
1028                 wr.wr.num_sge = 1;
1029                 wr.wr.opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
1030                 wr.npages = sg.length / sizeof(u64);
1031                 wr.page_shift = PAGE_SHIFT;
1032                 wr.mkey = mr->mmkey.key;
1033                 wr.target.offset = start_page_index;
1034
1035                 down(&umrc->sem);
1036                 err = ib_post_send(umrc->qp, &wr.wr, &bad);
1037                 if (err) {
1038                         mlx5_ib_err(dev, "UMR post send failed, err %d\n", err);
1039                 } else {
1040                         wait_for_completion(&umr_context.done);
1041                         if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
1042                                 mlx5_ib_err(dev, "UMR completion failed, code %d\n",
1043                                             umr_context.status);
1044                                 err = -EFAULT;
1045                         }
1046                 }
1047                 up(&umrc->sem);
1048         }
1049         dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1050
1051 free_pas:
1052         if (!use_emergency_buf)
1053                 free_page((unsigned long)pas);
1054         else
1055                 mutex_unlock(&mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer_mutex);
1056
1057         return err;
1058 }
1059 #endif
1060
1061 /*
1062  * If ibmr is NULL it will be allocated by reg_create.
1063  * Else, the given ibmr will be used.
1064  */
1065 static struct mlx5_ib_mr *reg_create(struct ib_mr *ibmr, struct ib_pd *pd,
1066                                      u64 virt_addr, u64 length,
1067                                      struct ib_umem *umem, int npages,
1068                                      int page_shift, int access_flags)
1069 {
1070         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1071         struct mlx5_ib_mr *mr;
1072         __be64 *pas;
1073         void *mkc;
1074         int inlen;
1075         u32 *in;
1076         int err;
1077         bool pg_cap = !!(MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, pg));
1078
1079         mr = ibmr ? to_mmr(ibmr) : kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
1080         if (!mr)
1081                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1082
1083         inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in) +
1084                 sizeof(*pas) * ((npages + 1) / 2) * 2;
1085         in = mlx5_vzalloc(inlen);
1086         if (!in) {
1087                 err = -ENOMEM;
1088                 goto err_1;
1089         }
1090         pas = (__be64 *)MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, klm_pas_mtt);
1091         mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift, pas,
1092                              pg_cap ? MLX5_IB_MTT_PRESENT : 0);
1093
1094         /* The pg_access bit allows setting the access flags
1095          * in the page list submitted with the command. */
1096         MLX5_SET(create_mkey_in, in, pg_access, !!(pg_cap));
1097
1098         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1099         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT);
1100         MLX5_SET(mkc, mkc, a, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC));
1101         MLX5_SET(mkc, mkc, rw, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE));
1102         MLX5_SET(mkc, mkc, rr, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_READ));
1103         MLX5_SET(mkc, mkc, lw, !!(access_flags & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE));
1104         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
1105
1106         MLX5_SET64(mkc, mkc, start_addr, virt_addr);
1107         MLX5_SET64(mkc, mkc, len, length);
1108         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1109         MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_octword_size, 0);
1110         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size,
1111                  get_octo_len(virt_addr, length, 1 << page_shift));
1112         MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, page_shift);
1113         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1114         MLX5_SET(create_mkey_in, in, translations_octword_actual_size,
1115                  get_octo_len(virt_addr, length, 1 << page_shift));
1116
1117         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
1118         if (err) {
1119                 mlx5_ib_warn(dev, "create mkey failed\n");
1120                 goto err_2;
1121         }
1122         mr->umem = umem;
1123         mr->dev = dev;
1124         mr->live = 1;
1125         kvfree(in);
1126
1127         mlx5_ib_dbg(dev, "mkey = 0x%x\n", mr->mmkey.key);
1128
1129         return mr;
1130
1131 err_2:
1132         kvfree(in);
1133
1134 err_1:
1135         if (!ibmr)
1136                 kfree(mr);
1137
1138         return ERR_PTR(err);
1139 }
1140
1141 static void set_mr_fileds(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr,
1142                           int npages, u64 length, int access_flags)
1143 {
1144         mr->npages = npages;
1145         atomic_add(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1146         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
1147         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
1148         mr->ibmr.length = length;
1149         mr->access_flags = access_flags;
1150 }
1151
1152 struct ib_mr *mlx5_ib_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
1153                                   u64 virt_addr, int access_flags,
1154                                   struct ib_udata *udata)
1155 {
1156         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1157         struct mlx5_ib_mr *mr = NULL;
1158         struct ib_umem *umem;
1159         int page_shift;
1160         int npages;
1161         int ncont;
1162         int order;
1163         int err;
1164
1165         mlx5_ib_dbg(dev, "start 0x%llx, virt_addr 0x%llx, length 0x%llx, access_flags 0x%x\n",
1166                     start, virt_addr, length, access_flags);
1167         umem = mr_umem_get(pd, start, length, access_flags, &npages,
1168                            &page_shift, &ncont, &order);
1169
1170         if (IS_ERR(umem))
1171                 return (void *)umem;
1172
1173         if (use_umr(order)) {
1174                 mr = reg_umr(pd, umem, virt_addr, length, ncont, page_shift,
1175                              order, access_flags);
1176                 if (PTR_ERR(mr) == -EAGAIN) {
1177                         mlx5_ib_dbg(dev, "cache empty for order %d", order);
1178                         mr = NULL;
1179                 }
1180         } else if (access_flags & IB_ACCESS_ON_DEMAND) {
1181                 err = -EINVAL;
1182                 pr_err("Got MR registration for ODP MR > 512MB, not supported for Connect-IB");
1183                 goto error;
1184         }
1185
1186         if (!mr) {
1187                 mutex_lock(&dev->slow_path_mutex);
1188                 mr = reg_create(NULL, pd, virt_addr, length, umem, ncont,
1189                                 page_shift, access_flags);
1190                 mutex_unlock(&dev->slow_path_mutex);
1191         }
1192
1193         if (IS_ERR(mr)) {
1194                 err = PTR_ERR(mr);
1195                 goto error;
1196         }
1197
1198         mlx5_ib_dbg(dev, "mkey 0x%x\n", mr->mmkey.key);
1199
1200         mr->umem = umem;
1201         set_mr_fileds(dev, mr, npages, length, access_flags);
1202
1203 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1204         update_odp_mr(mr);
1205 #endif
1206
1207         return &mr->ibmr;
1208
1209 error:
1210         ib_umem_release(umem);
1211         return ERR_PTR(err);
1212 }
1213
1214 static int unreg_umr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
1215 {
1216         struct mlx5_core_dev *mdev = dev->mdev;
1217         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
1218         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
1219         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
1220         struct ib_send_wr *bad;
1221         int err;
1222
1223         if (mdev->state == MLX5_DEVICE_STATE_INTERNAL_ERROR)
1224                 return 0;
1225
1226         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
1227
1228         umrwr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
1229         prep_umr_unreg_wqe(dev, &umrwr.wr, mr->mmkey.key);
1230
1231         down(&umrc->sem);
1232         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr.wr, &bad);
1233         if (err) {
1234                 up(&umrc->sem);
1235                 mlx5_ib_dbg(dev, "err %d\n", err);
1236                 goto error;
1237         } else {
1238                 wait_for_completion(&umr_context.done);
1239                 up(&umrc->sem);
1240         }
1241         if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
1242                 mlx5_ib_warn(dev, "unreg umr failed\n");
1243                 err = -EFAULT;
1244                 goto error;
1245         }
1246         return 0;
1247
1248 error:
1249         return err;
1250 }
1251
1252 static int rereg_umr(struct ib_pd *pd, struct mlx5_ib_mr *mr, u64 virt_addr,
1253                      u64 length, int npages, int page_shift, int order,
1254                      int access_flags, int flags)
1255 {
1256         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1257         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
1258         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
1259         struct ib_send_wr *bad;
1260         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
1261         struct ib_sge sg;
1262         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
1263         dma_addr_t dma = 0;
1264         __be64 *mr_pas = NULL;
1265         int size;
1266         int err;
1267
1268         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
1269
1270         umrwr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
1271         umrwr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
1272
1273         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1274                 err = dma_map_mr_pas(dev, mr->umem, npages, page_shift, &size,
1275                                      &mr_pas, &dma);
1276                 if (err)
1277                         return err;
1278
1279                 umrwr.target.virt_addr = virt_addr;
1280                 umrwr.length = length;
1281                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_TRANSLATION;
1282         }
1283
1284         prep_umr_wqe_common(pd, &umrwr.wr, &sg, dma, npages, mr->mmkey.key,
1285                             page_shift);
1286
1287         if (flags & IB_MR_REREG_PD) {
1288                 umrwr.pd = pd;
1289                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_PD;
1290         }
1291
1292         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS) {
1293                 umrwr.access_flags = access_flags;
1294                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_ACCESS;
1295         }
1296
1297         /* post send request to UMR QP */
1298         down(&umrc->sem);
1299         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr.wr, &bad);
1300
1301         if (err) {
1302                 mlx5_ib_warn(dev, "post send failed, err %d\n", err);
1303         } else {
1304                 wait_for_completion(&umr_context.done);
1305                 if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
1306                         mlx5_ib_warn(dev, "reg umr failed (%u)\n",
1307                                      umr_context.status);
1308                         err = -EFAULT;
1309                 }
1310         }
1311
1312         up(&umrc->sem);
1313         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1314                 dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1315                 kfree(mr_pas);
1316         }
1317         return err;
1318 }
1319
1320 int mlx5_ib_rereg_user_mr(struct ib_mr *ib_mr, int flags, u64 start,
1321                           u64 length, u64 virt_addr, int new_access_flags,
1322                           struct ib_pd *new_pd, struct ib_udata *udata)
1323 {
1324         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(ib_mr->device);
1325         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ib_mr);
1326         struct ib_pd *pd = (flags & IB_MR_REREG_PD) ? new_pd : ib_mr->pd;
1327         int access_flags = flags & IB_MR_REREG_ACCESS ?
1328                             new_access_flags :
1329                             mr->access_flags;
1330         u64 addr = (flags & IB_MR_REREG_TRANS) ? virt_addr : mr->umem->address;
1331         u64 len = (flags & IB_MR_REREG_TRANS) ? length : mr->umem->length;
1332         int page_shift = 0;
1333         int npages = 0;
1334         int ncont = 0;
1335         int order = 0;
1336         int err;
1337
1338         mlx5_ib_dbg(dev, "start 0x%llx, virt_addr 0x%llx, length 0x%llx, access_flags 0x%x\n",
1339                     start, virt_addr, length, access_flags);
1340
1341         if (flags != IB_MR_REREG_PD) {
1342                 /*
1343                  * Replace umem. This needs to be done whether or not UMR is
1344                  * used.
1345                  */
1346                 flags |= IB_MR_REREG_TRANS;
1347                 ib_umem_release(mr->umem);
1348                 mr->umem = mr_umem_get(pd, addr, len, access_flags, &npages,
1349                                        &page_shift, &ncont, &order);
1350                 if (IS_ERR(mr->umem)) {
1351                         err = PTR_ERR(mr->umem);
1352                         mr->umem = NULL;
1353                         return err;
1354                 }
1355         }
1356
1357         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS && !use_umr_mtt_update(mr, addr, len)) {
1358                 /*
1359                  * UMR can't be used - MKey needs to be replaced.
1360                  */
1361                 if (mr->umred) {
1362                         err = unreg_umr(dev, mr);
1363                         if (err)
1364                                 mlx5_ib_warn(dev, "Failed to unregister MR\n");
1365                 } else {
1366                         err = destroy_mkey(dev, mr);
1367                         if (err)
1368                                 mlx5_ib_warn(dev, "Failed to destroy MKey\n");
1369                 }
1370                 if (err)
1371                         return err;
1372
1373                 mr = reg_create(ib_mr, pd, addr, len, mr->umem, ncont,
1374                                 page_shift, access_flags);
1375
1376                 if (IS_ERR(mr))
1377                         return PTR_ERR(mr);
1378
1379                 mr->umred = 0;
1380         } else {
1381                 /*
1382                  * Send a UMR WQE
1383                  */
1384                 err = rereg_umr(pd, mr, addr, len, npages, page_shift,
1385                                 order, access_flags, flags);
1386                 if (err) {
1387                         mlx5_ib_warn(dev, "Failed to rereg UMR\n");
1388                         return err;
1389                 }
1390         }
1391
1392         if (flags & IB_MR_REREG_PD) {
1393                 ib_mr->pd = pd;
1394                 mr->mmkey.pd = to_mpd(pd)->pdn;
1395         }
1396
1397         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
1398                 mr->access_flags = access_flags;
1399
1400         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1401                 atomic_sub(mr->npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1402                 set_mr_fileds(dev, mr, npages, len, access_flags);
1403                 mr->mmkey.iova = addr;
1404                 mr->mmkey.size = len;
1405         }
1406 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1407         update_odp_mr(mr);
1408 #endif
1409
1410         return 0;
1411 }
1412
1413 static int
1414 mlx5_alloc_priv_descs(struct ib_device *device,
1415                       struct mlx5_ib_mr *mr,
1416                       int ndescs,
1417                       int desc_size)
1418 {
1419         int size = ndescs * desc_size;
1420         int add_size;
1421         int ret;
1422
1423         add_size = max_t(int, MLX5_UMR_ALIGN - ARCH_KMALLOC_MINALIGN, 0);
1424
1425         mr->descs_alloc = kzalloc(size + add_size, GFP_KERNEL);
1426         if (!mr->descs_alloc)
1427                 return -ENOMEM;
1428
1429         mr->descs = PTR_ALIGN(mr->descs_alloc, MLX5_UMR_ALIGN);
1430
1431         mr->desc_map = dma_map_single(device->dma_device, mr->descs,
1432                                       size, DMA_TO_DEVICE);
1433         if (dma_mapping_error(device->dma_device, mr->desc_map)) {
1434                 ret = -ENOMEM;
1435                 goto err;
1436         }
1437
1438         return 0;
1439 err:
1440         kfree(mr->descs_alloc);
1441
1442         return ret;
1443 }
1444
1445 static void
1446 mlx5_free_priv_descs(struct mlx5_ib_mr *mr)
1447 {
1448         if (mr->descs) {
1449                 struct ib_device *device = mr->ibmr.device;
1450                 int size = mr->max_descs * mr->desc_size;
1451
1452                 dma_unmap_single(device->dma_device, mr->desc_map,
1453                                  size, DMA_TO_DEVICE);
1454                 kfree(mr->descs_alloc);
1455                 mr->descs = NULL;
1456         }
1457 }
1458
1459 static int clean_mr(struct mlx5_ib_mr *mr)
1460 {
1461         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(mr->ibmr.device);
1462         int umred = mr->umred;
1463         int err;
1464
1465         if (mr->sig) {
1466                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1467                                           mr->sig->psv_memory.psv_idx))
1468                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mem psv %d\n",
1469                                      mr->sig->psv_memory.psv_idx);
1470                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1471                                           mr->sig->psv_wire.psv_idx))
1472                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy wire psv %d\n",
1473                                      mr->sig->psv_wire.psv_idx);
1474                 kfree(mr->sig);
1475                 mr->sig = NULL;
1476         }
1477
1478         mlx5_free_priv_descs(mr);
1479
1480         if (!umred) {
1481                 err = destroy_mkey(dev, mr);
1482                 if (err) {
1483                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mkey 0x%x (%d)\n",
1484                                      mr->mmkey.key, err);
1485                         return err;
1486                 }
1487         } else {
1488                 err = unreg_umr(dev, mr);
1489                 if (err) {
1490                         mlx5_ib_warn(dev, "failed unregister\n");
1491                         return err;
1492                 }
1493                 free_cached_mr(dev, mr);
1494         }
1495
1496         if (!umred)
1497                 kfree(mr);
1498
1499         return 0;
1500 }
1501
1502 int mlx5_ib_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr)
1503 {
1504         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(ibmr->device);
1505         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1506         int npages = mr->npages;
1507         struct ib_umem *umem = mr->umem;
1508
1509 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1510         if (umem && umem->odp_data) {
1511                 /* Prevent new page faults from succeeding */
1512                 mr->live = 0;
1513                 /* Wait for all running page-fault handlers to finish. */
1514                 synchronize_srcu(&dev->mr_srcu);
1515                 /* Destroy all page mappings */
1516                 mlx5_ib_invalidate_range(umem, ib_umem_start(umem),
1517                                          ib_umem_end(umem));
1518                 /*
1519                  * We kill the umem before the MR for ODP,
1520                  * so that there will not be any invalidations in
1521                  * flight, looking at the *mr struct.
1522                  */
1523                 ib_umem_release(umem);
1524                 atomic_sub(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1525
1526                 /* Avoid double-freeing the umem. */
1527                 umem = NULL;
1528         }
1529 #endif
1530
1531         clean_mr(mr);
1532
1533         if (umem) {
1534                 ib_umem_release(umem);
1535                 atomic_sub(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1536         }
1537
1538         return 0;
1539 }
1540
1541 struct ib_mr *mlx5_ib_alloc_mr(struct ib_pd *pd,
1542                                enum ib_mr_type mr_type,
1543                                u32 max_num_sg)
1544 {
1545         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1546         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1547         int ndescs = ALIGN(max_num_sg, 4);
1548         struct mlx5_ib_mr *mr;
1549         void *mkc;
1550         u32 *in;
1551         int err;
1552
1553         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
1554         if (!mr)
1555                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1556
1557         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1558         if (!in) {
1559                 err = -ENOMEM;
1560                 goto err_free;
1561         }
1562
1563         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1564         MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
1565         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ndescs);
1566         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1567         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1568
1569         if (mr_type == IB_MR_TYPE_MEM_REG) {
1570                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT;
1571                 MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, PAGE_SHIFT);
1572                 err = mlx5_alloc_priv_descs(pd->device, mr,
1573                                             ndescs, sizeof(u64));
1574                 if (err)
1575                         goto err_free_in;
1576
1577                 mr->desc_size = sizeof(u64);
1578                 mr->max_descs = ndescs;
1579         } else if (mr_type == IB_MR_TYPE_SG_GAPS) {
1580                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS;
1581
1582                 err = mlx5_alloc_priv_descs(pd->device, mr,
1583                                             ndescs, sizeof(struct mlx5_klm));
1584                 if (err)
1585                         goto err_free_in;
1586                 mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_klm);
1587                 mr->max_descs = ndescs;
1588         } else if (mr_type == IB_MR_TYPE_SIGNATURE) {
1589                 u32 psv_index[2];
1590
1591                 MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_en, 1);
1592                 MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_octword_size, MLX5_MKEY_BSF_OCTO_SIZE);
1593                 mr->sig = kzalloc(sizeof(*mr->sig), GFP_KERNEL);
1594                 if (!mr->sig) {
1595                         err = -ENOMEM;
1596                         goto err_free_in;
1597                 }
1598
1599                 /* create mem & wire PSVs */
1600                 err = mlx5_core_create_psv(dev->mdev, to_mpd(pd)->pdn,
1601                                            2, psv_index);
1602                 if (err)
1603                         goto err_free_sig;
1604
1605                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS;
1606                 mr->sig->psv_memory.psv_idx = psv_index[0];
1607                 mr->sig->psv_wire.psv_idx = psv_index[1];
1608
1609                 mr->sig->sig_status_checked = true;
1610                 mr->sig->sig_err_exists = false;
1611                 /* Next UMR, Arm SIGERR */
1612                 ++mr->sig->sigerr_count;
1613         } else {
1614                 mlx5_ib_warn(dev, "Invalid mr type %d\n", mr_type);
1615                 err = -EINVAL;
1616                 goto err_free_in;
1617         }
1618
1619         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, mr->access_mode);
1620         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1621
1622         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
1623         if (err)
1624                 goto err_destroy_psv;
1625
1626         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
1627         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
1628         mr->umem = NULL;
1629         kfree(in);
1630
1631         return &mr->ibmr;
1632
1633 err_destroy_psv:
1634         if (mr->sig) {
1635                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1636                                           mr->sig->psv_memory.psv_idx))
1637                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mem psv %d\n",
1638                                      mr->sig->psv_memory.psv_idx);
1639                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1640                                           mr->sig->psv_wire.psv_idx))
1641                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy wire psv %d\n",
1642                                      mr->sig->psv_wire.psv_idx);
1643         }
1644         mlx5_free_priv_descs(mr);
1645 err_free_sig:
1646         kfree(mr->sig);
1647 err_free_in:
1648         kfree(in);
1649 err_free:
1650         kfree(mr);
1651         return ERR_PTR(err);
1652 }
1653
1654 struct ib_mw *mlx5_ib_alloc_mw(struct ib_pd *pd, enum ib_mw_type type,
1655                                struct ib_udata *udata)
1656 {
1657         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1658         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1659         struct mlx5_ib_mw *mw = NULL;
1660         u32 *in = NULL;
1661         void *mkc;
1662         int ndescs;
1663         int err;
1664         struct mlx5_ib_alloc_mw req = {};
1665         struct {
1666                 __u32   comp_mask;
1667                 __u32   response_length;
1668         } resp = {};
1669
1670         err = ib_copy_from_udata(&req, udata, min(udata->inlen, sizeof(req)));
1671         if (err)
1672                 return ERR_PTR(err);
1673
1674         if (req.comp_mask || req.reserved1 || req.reserved2)
1675                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1676
1677         if (udata->inlen > sizeof(req) &&
1678             !ib_is_udata_cleared(udata, sizeof(req),
1679                                  udata->inlen - sizeof(req)))
1680                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1681
1682         ndescs = req.num_klms ? roundup(req.num_klms, 4) : roundup(1, 4);
1683
1684         mw = kzalloc(sizeof(*mw), GFP_KERNEL);
1685         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1686         if (!mw || !in) {
1687                 err = -ENOMEM;
1688                 goto free;
1689         }
1690
1691         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1692
1693         MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
1694         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ndescs);
1695         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1696         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1697         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
1698         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS);
1699         MLX5_SET(mkc, mkc, en_rinval, !!((type == IB_MW_TYPE_2)));
1700         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1701
1702         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mw->mmkey, in, inlen);
1703         if (err)
1704                 goto free;
1705
1706         mw->ibmw.rkey = mw->mmkey.key;
1707
1708         resp.response_length = min(offsetof(typeof(resp), response_length) +
1709                                    sizeof(resp.response_length), udata->outlen);
1710         if (resp.response_length) {
1711                 err = ib_copy_to_udata(udata, &resp, resp.response_length);
1712                 if (err) {
1713                         mlx5_core_destroy_mkey(dev->mdev, &mw->mmkey);
1714                         goto free;
1715                 }
1716         }
1717
1718         kfree(in);
1719         return &mw->ibmw;
1720
1721 free:
1722         kfree(mw);
1723         kfree(in);
1724         return ERR_PTR(err);
1725 }
1726
1727 int mlx5_ib_dealloc_mw(struct ib_mw *mw)
1728 {
1729         struct mlx5_ib_mw *mmw = to_mmw(mw);
1730         int err;
1731
1732         err =  mlx5_core_destroy_mkey((to_mdev(mw->device))->mdev,
1733                                       &mmw->mmkey);
1734         if (!err)
1735                 kfree(mmw);
1736         return err;
1737 }
1738
1739 int mlx5_ib_check_mr_status(struct ib_mr *ibmr, u32 check_mask,
1740                             struct ib_mr_status *mr_status)
1741 {
1742         struct mlx5_ib_mr *mmr = to_mmr(ibmr);
1743         int ret = 0;
1744
1745         if (check_mask & ~IB_MR_CHECK_SIG_STATUS) {
1746                 pr_err("Invalid status check mask\n");
1747                 ret = -EINVAL;
1748                 goto done;
1749         }
1750
1751         mr_status->fail_status = 0;
1752         if (check_mask & IB_MR_CHECK_SIG_STATUS) {
1753                 if (!mmr->sig) {
1754                         ret = -EINVAL;
1755                         pr_err("signature status check requested on a non-signature enabled MR\n");
1756                         goto done;
1757                 }
1758
1759                 mmr->sig->sig_status_checked = true;
1760                 if (!mmr->sig->sig_err_exists)
1761                         goto done;
1762
1763                 if (ibmr->lkey == mmr->sig->err_item.key)
1764                         memcpy(&mr_status->sig_err, &mmr->sig->err_item,
1765                                sizeof(mr_status->sig_err));
1766                 else {
1767                         mr_status->sig_err.err_type = IB_SIG_BAD_GUARD;
1768                         mr_status->sig_err.sig_err_offset = 0;
1769                         mr_status->sig_err.key = mmr->sig->err_item.key;
1770                 }
1771
1772                 mmr->sig->sig_err_exists = false;
1773                 mr_status->fail_status |= IB_MR_CHECK_SIG_STATUS;
1774         }
1775
1776 done:
1777         return ret;
1778 }
1779
1780 static int
1781 mlx5_ib_sg_to_klms(struct mlx5_ib_mr *mr,
1782                    struct scatterlist *sgl,
1783                    unsigned short sg_nents,
1784                    unsigned int *sg_offset_p)
1785 {
1786         struct scatterlist *sg = sgl;
1787         struct mlx5_klm *klms = mr->descs;
1788         unsigned int sg_offset = sg_offset_p ? *sg_offset_p : 0;
1789         u32 lkey = mr->ibmr.pd->local_dma_lkey;
1790         int i;
1791
1792         mr->ibmr.iova = sg_dma_address(sg) + sg_offset;
1793         mr->ibmr.length = 0;
1794         mr->ndescs = sg_nents;
1795
1796         for_each_sg(sgl, sg, sg_nents, i) {
1797                 if (unlikely(i > mr->max_descs))
1798                         break;
1799                 klms[i].va = cpu_to_be64(sg_dma_address(sg) + sg_offset);
1800                 klms[i].bcount = cpu_to_be32(sg_dma_len(sg) - sg_offset);
1801                 klms[i].key = cpu_to_be32(lkey);
1802                 mr->ibmr.length += sg_dma_len(sg);
1803
1804                 sg_offset = 0;
1805         }
1806
1807         if (sg_offset_p)
1808                 *sg_offset_p = sg_offset;
1809
1810         return i;
1811 }
1812
1813 static int mlx5_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
1814 {
1815         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1816         __be64 *descs;
1817
1818         if (unlikely(mr->ndescs == mr->max_descs))
1819                 return -ENOMEM;
1820
1821         descs = mr->descs;
1822         descs[mr->ndescs++] = cpu_to_be64(addr | MLX5_EN_RD | MLX5_EN_WR);
1823
1824         return 0;
1825 }
1826
1827 int mlx5_ib_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
1828                       unsigned int *sg_offset)
1829 {
1830         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1831         int n;
1832
1833         mr->ndescs = 0;
1834
1835         ib_dma_sync_single_for_cpu(ibmr->device, mr->desc_map,
1836                                    mr->desc_size * mr->max_descs,
1837                                    DMA_TO_DEVICE);
1838
1839         if (mr->access_mode == MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS)
1840                 n = mlx5_ib_sg_to_klms(mr, sg, sg_nents, sg_offset);
1841         else
1842                 n = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset,
1843                                 mlx5_set_page);
1844
1845         ib_dma_sync_single_for_device(ibmr->device, mr->desc_map,
1846                                       mr->desc_size * mr->max_descs,
1847                                       DMA_TO_DEVICE);
1848
1849         return n;
1850 }