drivers/net/ethernet/mellanox/mlx5/core/uar.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 #include <linux/kernel.h>
  34 #include <linux/module.h>
  35 #include <linux/io-mapping.h>
  36 #include <linux/mlx5/driver.h>
  37 #include <linux/mlx5/cmd.h>
  38 #include "mlx5_core.h"
  39
  40 enum {
  41         NUM_DRIVER_UARS         = 4,
  42         NUM_LOW_LAT_BFREGS      = 4,
  43 };
  44
  45 int mlx5_cmd_alloc_uar(struct mlx5_core_dev *dev, u32 *uarn)
  46 {
  47         u32 out[MLX5_ST_SZ_DW(alloc_uar_out)] = {0};
  48         u32 in[MLX5_ST_SZ_DW(alloc_uar_in)]   = {0};
  49         int err;
  50
  51         MLX5_SET(alloc_uar_in, in, opcode, MLX5_CMD_OP_ALLOC_UAR);
  52         err = mlx5_cmd_exec(dev, in, sizeof(in), out, sizeof(out));
  53         if (!err)
  54                 *uarn = MLX5_GET(alloc_uar_out, out, uar);
  55         return err;
  56 }
  57 EXPORT_SYMBOL(mlx5_cmd_alloc_uar);
  58
  59 int mlx5_cmd_free_uar(struct mlx5_core_dev *dev, u32 uarn)
  60 {
  61         u32 out[MLX5_ST_SZ_DW(dealloc_uar_out)] = {0};
  62         u32 in[MLX5_ST_SZ_DW(dealloc_uar_in)]   = {0};
  63
  64         MLX5_SET(dealloc_uar_in, in, opcode, MLX5_CMD_OP_DEALLOC_UAR);
  65         MLX5_SET(dealloc_uar_in, in, uar, uarn);
  66         return mlx5_cmd_exec(dev, in, sizeof(in), out, sizeof(out));
  67 }
  68 EXPORT_SYMBOL(mlx5_cmd_free_uar);
  69
  70 static int need_bfreg_lock(int bfregn)
  71 {
  72         int tot_bfregs = NUM_DRIVER_UARS * MLX5_BFREGS_PER_UAR;
  73
  74         if (bfregn == 0 || tot_bfregs - NUM_LOW_LAT_BFREGS)
  75                 return 0;
  76
  77         return 1;
  78 }
  79
  80 int mlx5_alloc_bfregs(struct mlx5_core_dev *dev, struct mlx5_bfreg_info *bfregi)
  81 {
  82         int tot_bfregs = NUM_DRIVER_UARS * MLX5_BFREGS_PER_UAR;
  83         struct mlx5_bf *bf;
  84         phys_addr_t addr;
  85         int err;
  86         int i;
  87
  88         bfregi->num_uars = NUM_DRIVER_UARS;
  89         bfregi->num_low_latency_bfregs = NUM_LOW_LAT_BFREGS;
  90
  91         mutex_init(&bfregi->lock);
  92         bfregi->uars = kcalloc(bfregi->num_uars, sizeof(*bfregi->uars), GFP_KERNEL);
  93         if (!bfregi->uars)
  94                 return -ENOMEM;
  95
  96         bfregi->bfs = kcalloc(tot_bfregs, sizeof(*bfregi->bfs), GFP_KERNEL);
  97         if (!bfregi->bfs) {
  98                 err = -ENOMEM;
  99                 goto out_uars;
 100         }
 101
 102         bfregi->bitmap = kcalloc(BITS_TO_LONGS(tot_bfregs), sizeof(*bfregi->bitmap),
 103                                 GFP_KERNEL);
 104         if (!bfregi->bitmap) {
 105                 err = -ENOMEM;
 106                 goto out_bfs;
 107         }
 108
 109         bfregi->count = kcalloc(tot_bfregs, sizeof(*bfregi->count), GFP_KERNEL);
 110         if (!bfregi->count) {
 111                 err = -ENOMEM;
 112                 goto out_bitmap;
 113         }
 114
 115         for (i = 0; i < bfregi->num_uars; i++) {
 116                 err = mlx5_cmd_alloc_uar(dev, &bfregi->uars[i].index);
 117                 if (err)
 118                         goto out_count;
 119
 120                 addr = dev->iseg_base + ((phys_addr_t)(bfregi->uars[i].index) << PAGE_SHIFT);
 121                 bfregi->uars[i].map = ioremap(addr, PAGE_SIZE);
 122                 if (!bfregi->uars[i].map) {
 123                         mlx5_cmd_free_uar(dev, bfregi->uars[i].index);
 124                         err = -ENOMEM;
 125                         goto out_count;
 126                 }
 127                 mlx5_core_dbg(dev, "allocated uar index 0x%x, mmaped at %p\n",
 128                               bfregi->uars[i].index, bfregi->uars[i].map);
 129         }
 130
 131         for (i = 0; i < tot_bfregs; i++) {
 132                 bf = &bfregi->bfs[i];
 133
 134                 bf->buf_size = (1 << MLX5_CAP_GEN(dev, log_bf_reg_size)) / 2;
 135                 bf->uar = &bfregi->uars[i / MLX5_BFREGS_PER_UAR];
 136                 bf->regreg = bfregi->uars[i / MLX5_BFREGS_PER_UAR].map;
 137                 bf->reg = NULL; /* Add WC support */
 138                 bf->offset = (i % MLX5_BFREGS_PER_UAR) *
 139                              (1 << MLX5_CAP_GEN(dev, log_bf_reg_size)) +
 140                              MLX5_BF_OFFSET;
 141                 bf->need_lock = need_bfreg_lock(i);
 142                 spin_lock_init(&bf->lock);
 143                 spin_lock_init(&bf->lock32);
 144                 bf->bfregn = i;
 145         }
 146
 147         return 0;
 148
 149 out_count:
 150         for (i--; i >= 0; i--) {
 151                 iounmap(bfregi->uars[i].map);
 152                 mlx5_cmd_free_uar(dev, bfregi->uars[i].index);
 153         }
 154         kfree(bfregi->count);
 155
 156 out_bitmap:
 157         kfree(bfregi->bitmap);
 158
 159 out_bfs:
 160         kfree(bfregi->bfs);
 161
 162 out_uars:
 163         kfree(bfregi->uars);
 164         return err;
 165 }
 166
 167 int mlx5_free_bfregs(struct mlx5_core_dev *dev, struct mlx5_bfreg_info *bfregi)
 168 {
 169         int i = bfregi->num_uars;
 170
 171         for (i--; i >= 0; i--) {
 172                 iounmap(bfregi->uars[i].map);
 173                 mlx5_cmd_free_uar(dev, bfregi->uars[i].index);
 174         }
 175
 176         kfree(bfregi->count);
 177         kfree(bfregi->bitmap);
 178         kfree(bfregi->bfs);
 179         kfree(bfregi->uars);
 180
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 int mlx5_alloc_map_uar(struct mlx5_core_dev *mdev, struct mlx5_uar *uar,
 185                        bool map_wc)
 186 {
 187         phys_addr_t pfn;
 188         phys_addr_t uar_bar_start;
 189         int err;
 190
 191         err = mlx5_cmd_alloc_uar(mdev, &uar->index);
 192         if (err) {
 193                 mlx5_core_warn(mdev, "mlx5_cmd_alloc_uar() failed, %d\n", err);
 194                 return err;
 195         }
 196
 197         uar_bar_start = pci_resource_start(mdev->pdev, 0);
 198         pfn           = (uar_bar_start >> PAGE_SHIFT) + uar->index;
 199
 200         if (map_wc) {
 201                 uar->bf_map = ioremap_wc(pfn << PAGE_SHIFT, PAGE_SIZE);
 202                 if (!uar->bf_map) {
 203                         mlx5_core_warn(mdev, "ioremap_wc() failed\n");
 204                         uar->map = ioremap(pfn << PAGE_SHIFT, PAGE_SIZE);
 205                         if (!uar->map)
 206                                 goto err_free_uar;
 207                 }
 208         } else {
 209                 uar->map = ioremap(pfn << PAGE_SHIFT, PAGE_SIZE);
 210                 if (!uar->map)
 211                         goto err_free_uar;
 212         }
 213
 214         return 0;
 215
 216 err_free_uar:
 217         mlx5_core_warn(mdev, "ioremap() failed\n");
 218         err = -ENOMEM;
 219         mlx5_cmd_free_uar(mdev, uar->index);
 220
 221         return err;
 222 }
 223 EXPORT_SYMBOL(mlx5_alloc_map_uar);
 224
 225 void mlx5_unmap_free_uar(struct mlx5_core_dev *mdev, struct mlx5_uar *uar)
 226 {
 227         if (uar->map)
 228                 iounmap(uar->map);
 229         else
 230                 iounmap(uar->bf_map);
 231         mlx5_cmd_free_uar(mdev, uar->index);
 232 }
 233 EXPORT_SYMBOL(mlx5_unmap_free_uar);
 234
 235 static int uars_per_sys_page(struct mlx5_core_dev *mdev)
 236 {
 237         if (MLX5_CAP_GEN(mdev, uar_4k))
 238                 return MLX5_CAP_GEN(mdev, num_of_uars_per_page);
 239
 240         return 1;
 241 }
 242
 243 static u64 uar2pfn(struct mlx5_core_dev *mdev, u32 index)
 244 {
 245         u32 system_page_index;
 246
 247         if (MLX5_CAP_GEN(mdev, uar_4k))
 248                 system_page_index = index >> (PAGE_SHIFT - MLX5_ADAPTER_PAGE_SHIFT);
 249         else
 250                 system_page_index = index;
 251
 252         return (pci_resource_start(mdev->pdev, 0) >> PAGE_SHIFT) + system_page_index;
 253 }
 254
 255 static void up_rel_func(struct kref *kref)
 256 {
 257         struct mlx5_uars_page *up = container_of(kref, struct mlx5_uars_page, ref_count);
 258
 259         list_del(&up->list);
 260         if (mlx5_cmd_free_uar(up->mdev, up->index))
 261                 mlx5_core_warn(up->mdev, "failed to free uar index %d\n", up->index);
 262         kfree(up->reg_bitmap);
 263         kfree(up->fp_bitmap);
 264         kfree(up);
 265 }
 266
 267 static struct mlx5_uars_page *alloc_uars_page(struct mlx5_core_dev *mdev,
 268                                               bool map_wc)
 269 {
 270         struct mlx5_uars_page *up;
 271         int err = -ENOMEM;
 272         phys_addr_t pfn;
 273         int bfregs;
 274         int i;
 275
 276         bfregs = uars_per_sys_page(mdev) * MLX5_BFREGS_PER_UAR;
 277         up = kzalloc(sizeof(*up), GFP_KERNEL);
 278         if (!up)
 279                 return ERR_PTR(err);
 280
 281         up->mdev = mdev;
 282         up->reg_bitmap = kcalloc(BITS_TO_LONGS(bfregs), sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
 283         if (!up->reg_bitmap)
 284                 goto error1;
 285
 286         up->fp_bitmap = kcalloc(BITS_TO_LONGS(bfregs), sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
 287         if (!up->fp_bitmap)
 288                 goto error1;
 289
 290         for (i = 0; i < bfregs; i++)
 291                 if ((i % MLX5_BFREGS_PER_UAR) < MLX5_NON_FP_BFREGS_PER_UAR)
 292                         set_bit(i, up->reg_bitmap);
 293                 else
 294                         set_bit(i, up->fp_bitmap);
 295
 296         up->bfregs = bfregs;
 297         up->fp_avail = bfregs * MLX5_FP_BFREGS_PER_UAR / MLX5_BFREGS_PER_UAR;
 298         up->reg_avail = bfregs * MLX5_NON_FP_BFREGS_PER_UAR / MLX5_BFREGS_PER_UAR;
 299
 300         err = mlx5_cmd_alloc_uar(mdev, &up->index);
 301         if (err) {
 302                 mlx5_core_warn(mdev, "mlx5_cmd_alloc_uar() failed, %d\n", err);
 303                 goto error1;
 304         }
 305
 306         pfn = uar2pfn(mdev, up->index);
 307         if (map_wc) {
 308                 up->map = ioremap_wc(pfn << PAGE_SHIFT, PAGE_SIZE);
 309                 if (!up->map) {
 310                         err = -EAGAIN;
 311                         goto error2;
 312                 }
 313         } else {
 314                 up->map = ioremap(pfn << PAGE_SHIFT, PAGE_SIZE);
 315                 if (!up->map) {
 316                         err = -ENOMEM;
 317                         goto error2;
 318                 }
 319         }
 320         kref_init(&up->ref_count);
 321         mlx5_core_dbg(mdev, "allocated UAR page: index %d, total bfregs %d\n",
 322                       up->index, up->bfregs);
 323         return up;
 324
 325 error2:
 326         if (mlx5_cmd_free_uar(mdev, up->index))
 327                 mlx5_core_warn(mdev, "failed to free uar index %d\n", up->index);
 328 error1:
 329         kfree(up->fp_bitmap);
 330         kfree(up->reg_bitmap);
 331         kfree(up);
 332         return ERR_PTR(err);
 333 }
 334
 335 static unsigned long map_offset(struct mlx5_core_dev *mdev, int dbi)
 336 {
 337         /* return the offset in bytes from the start of the page to the
 338          * blue flame area of the UAR
 339          */
 340         return dbi / MLX5_BFREGS_PER_UAR * MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE +
 341                (dbi % MLX5_BFREGS_PER_UAR) *
 342                (1 << MLX5_CAP_GEN(mdev, log_bf_reg_size)) + MLX5_BF_OFFSET;
 343 }
 344
 345 static int alloc_bfreg(struct mlx5_core_dev *mdev, struct mlx5_sq_bfreg *bfreg,
 346                        bool map_wc, bool fast_path)
 347 {
 348         struct mlx5_bfreg_data *bfregs;
 349         struct mlx5_uars_page *up;
 350         struct list_head *head;
 351         unsigned long *bitmap;
 352         unsigned int *avail;
 353         struct mutex *lock;  /* pointer to right mutex */
 354         int dbi;
 355
 356         bfregs = &mdev->priv.bfregs;
 357         if (map_wc) {
 358                 head = &bfregs->wc_head.list;
 359                 lock = &bfregs->wc_head.lock;
 360         } else {
 361                 head = &bfregs->reg_head.list;
 362                 lock = &bfregs->reg_head.lock;
 363         }
 364         mutex_lock(lock);
 365         if (list_empty(head)) {
 366                 up = alloc_uars_page(mdev, map_wc);
 367                 if (IS_ERR(up)) {
 368                         mutex_unlock(lock);
 369                         return PTR_ERR(up);
 370                 }
 371                 list_add(&up->list, head);
 372         } else {
 373                 up = list_entry(head->next, struct mlx5_uars_page, list);
 374                 kref_get(&up->ref_count);
 375         }
 376         if (fast_path) {
 377                 bitmap = up->fp_bitmap;
 378                 avail = &up->fp_avail;
 379         } else {
 380                 bitmap = up->reg_bitmap;
 381                 avail = &up->reg_avail;
 382         }
 383         dbi = find_first_bit(bitmap, up->bfregs);
 384         clear_bit(dbi, bitmap);
 385         (*avail)--;
 386         if (!(*avail))
 387                 list_del(&up->list);
 388
 389         bfreg->map = up->map + map_offset(mdev, dbi);
 390         bfreg->up = up;
 391         bfreg->wc = map_wc;
 392         bfreg->index = up->index + dbi / MLX5_BFREGS_PER_UAR;
 393         mutex_unlock(lock);
 394
 395         return 0;
 396 }
 397
 398 int mlx5_alloc_bfreg(struct mlx5_core_dev *mdev, struct mlx5_sq_bfreg *bfreg,
 399                      bool map_wc, bool fast_path)
 400 {
 401         int err;
 402
 403         err = alloc_bfreg(mdev, bfreg, map_wc, fast_path);
 404         if (!err)
 405                 return 0;
 406
 407         if (err == -EAGAIN && map_wc)
 408                 return alloc_bfreg(mdev, bfreg, false, fast_path);
 409
 410         return err;
 411 }
 412 EXPORT_SYMBOL(mlx5_alloc_bfreg);
 413
 414 static unsigned int addr_to_dbi_in_syspage(struct mlx5_core_dev *dev,
 415                                            struct mlx5_uars_page *up,
 416                                            struct mlx5_sq_bfreg *bfreg)
 417 {
 418         unsigned int uar_idx;
 419         unsigned int bfreg_idx;
 420         unsigned int bf_reg_size;
 421
 422         bf_reg_size = 1 << MLX5_CAP_GEN(dev, log_bf_reg_size);
 423
 424         uar_idx = (bfreg->map - up->map) >> MLX5_ADAPTER_PAGE_SHIFT;
 425         bfreg_idx = (((uintptr_t)bfreg->map % MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE) - MLX5_BF_OFFSET) / bf_reg_size;
 426
 427         return uar_idx * MLX5_BFREGS_PER_UAR + bfreg_idx;
 428 }
 429
 430 void mlx5_free_bfreg(struct mlx5_core_dev *mdev, struct mlx5_sq_bfreg *bfreg)
 431 {
 432         struct mlx5_bfreg_data *bfregs;
 433         struct mlx5_uars_page *up;
 434         struct mutex *lock; /* pointer to right mutex */
 435         unsigned int dbi;
 436         bool fp;
 437         unsigned int *avail;
 438         unsigned long *bitmap;
 439         struct list_head *head;
 440
 441         bfregs = &mdev->priv.bfregs;
 442         if (bfreg->wc) {
 443                 head = &bfregs->wc_head.list;
 444                 lock = &bfregs->wc_head.lock;
 445         } else {
 446                 head = &bfregs->reg_head.list;
 447                 lock = &bfregs->reg_head.lock;
 448         }
 449         up = bfreg->up;
 450         dbi = addr_to_dbi_in_syspage(mdev, up, bfreg);
 451         fp = (dbi % MLX5_BFREGS_PER_UAR) >= MLX5_NON_FP_BFREGS_PER_UAR;
 452         if (fp) {
 453                 avail = &up->fp_avail;
 454                 bitmap = up->fp_bitmap;
 455         } else {
 456                 avail = &up->reg_avail;
 457                 bitmap = up->reg_bitmap;
 458         }
 459         mutex_lock(lock);
 460         (*avail)++;
 461         set_bit(dbi, bitmap);
 462         if (*avail == 1)
 463                 list_add_tail(&up->list, head);
 464
 465         kref_put(&up->ref_count, up_rel_func);
 466         mutex_unlock(lock);
 467 }
 468 EXPORT_SYMBOL(mlx5_free_bfreg);