drivers/infiniband/hw/mlx4/mr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2007, 2008 Mellanox Technologies. All rights reserved.
   4  *
   5  * This software is available to you under a choice of one of two
   6  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   7  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   8  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   9  * OpenIB.org BSD license below:
  10  *
  11  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  12  *     without modification, are permitted provided that the following
  13  *     conditions are met:
  14  *
  15  *      - Redistributions of source code must retain the above
  16  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  17  *        disclaimer.
  18  *
  19  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  20  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  21  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  22  *        provided with the distribution.
  23  *
  24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  25  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  26  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  27  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  28  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  29  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  30  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  31  * SOFTWARE.
  32  */
  33
  34 #include <linux/slab.h>
  35
  36 #include "mlx4_ib.h"
  37
  38 static u32 convert_access(int acc)
  39 {
  40         return (acc & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC ? MLX4_PERM_ATOMIC       : 0) |
  41                (acc & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE  ? MLX4_PERM_REMOTE_WRITE : 0) |
  42                (acc & IB_ACCESS_REMOTE_READ   ? MLX4_PERM_REMOTE_READ  : 0) |
  43                (acc & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE   ? MLX4_PERM_LOCAL_WRITE  : 0) |
  44                (acc & IB_ACCESS_MW_BIND       ? MLX4_PERM_BIND_MW      : 0) |
  45                MLX4_PERM_LOCAL_READ;
  46 }
  47
  48 static enum mlx4_mw_type to_mlx4_type(enum ib_mw_type type)
  49 {
  50         switch (type) {
  51         case IB_MW_TYPE_1:      return MLX4_MW_TYPE_1;
  52         case IB_MW_TYPE_2:      return MLX4_MW_TYPE_2;
  53         default:                return -1;
  54         }
  55 }
  56
  57 struct ib_mr *mlx4_ib_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
  58 {
  59         struct mlx4_ib_mr *mr;
  60         int err;
  61
  62         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
  63         if (!mr)
  64                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  65
  66         err = mlx4_mr_alloc(to_mdev(pd->device)->dev, to_mpd(pd)->pdn, 0,
  67                             ~0ull, convert_access(acc), 0, 0, &mr->mmr);
  68         if (err)
  69                 goto err_free;
  70
  71         err = mlx4_mr_enable(to_mdev(pd->device)->dev, &mr->mmr);
  72         if (err)
  73                 goto err_mr;
  74
  75         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->mmr.key;
  76         mr->umem = NULL;
  77
  78         return &mr->ibmr;
  79
  80 err_mr:
  81         (void) mlx4_mr_free(to_mdev(pd->device)->dev, &mr->mmr);
  82
  83 err_free:
  84         kfree(mr);
  85
  86         return ERR_PTR(err);
  87 }
  88
  89 int mlx4_ib_umem_write_mtt(struct mlx4_ib_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt,
  90                            struct ib_umem *umem)
  91 {
  92         u64 *pages;
  93         int i, k, entry;
  94         int n;
  95         int len;
  96         int err = 0;
  97         struct scatterlist *sg;
  98
  99         pages = (u64 *) __get_free_page(GFP_KERNEL);
 100         if (!pages)
 101                 return -ENOMEM;
 102
 103         i = n = 0;
 104
 105         for_each_sg(umem->sg_head.sgl, sg, umem->nmap, entry) {
 106                 len = sg_dma_len(sg) >> mtt->page_shift;
 107                 for (k = 0; k < len; ++k) {
 108                         pages[i++] = sg_dma_address(sg) +
 109                                 umem->page_size * k;
 110                         /*
 111                          * Be friendly to mlx4_write_mtt() and
 112                          * pass it chunks of appropriate size.
 113                          */
 114                         if (i == PAGE_SIZE / sizeof (u64)) {
 115                                 err = mlx4_write_mtt(dev->dev, mtt, n,
 116                                                      i, pages);
 117                                 if (err)
 118                                         goto out;
 119                                 n += i;
 120                                 i = 0;
 121                         }
 122                 }
 123         }
 124
 125         if (i)
 126                 err = mlx4_write_mtt(dev->dev, mtt, n, i, pages);
 127
 128 out:
 129         free_page((unsigned long) pages);
 130         return err;
 131 }
 132
 133 static struct ib_umem *mlx4_get_umem_mr(struct ib_ucontext *context, u64 start,
 134                                         u64 length, u64 virt_addr,
 135                                         int access_flags)
 136 {
 137         /*
 138          * Force registering the memory as writable if the underlying pages
 139          * are writable.  This is so rereg can change the access permissions
 140          * from readable to writable without having to run through ib_umem_get
 141          * again
 142          */
 143         if (!ib_access_writable(access_flags)) {
 144                 struct vm_area_struct *vma;
 145
 146                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
 147                 /*
 148                  * FIXME: Ideally this would iterate over all the vmas that
 149                  * cover the memory, but for now it requires a single vma to
 150                  * entirely cover the MR to support RO mappings.
 151                  */
 152                 vma = find_vma(current->mm, start);
 153                 if (vma && vma->vm_end >= start + length &&
 154                     vma->vm_start <= start) {
 155                         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
 156                                 access_flags |= IB_ACCESS_LOCAL_WRITE;
 157                 } else {
 158                         access_flags |= IB_ACCESS_LOCAL_WRITE;
 159                 }
 160
 161                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
 162         }
 163
 164         return ib_umem_get(context, start, length, access_flags, 0);
 165 }
 166
 167 struct ib_mr *mlx4_ib_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
 168                                   u64 virt_addr, int access_flags,
 169                                   struct ib_udata *udata)
 170 {
 171         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 172         struct mlx4_ib_mr *mr;
 173         int shift;
 174         int err;
 175         int n;
 176
 177         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 178         if (!mr)
 179                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 180
 181         mr->umem = mlx4_get_umem_mr(pd->uobject->context, start, length,
 182                                     virt_addr, access_flags);
 183         if (IS_ERR(mr->umem)) {
 184                 err = PTR_ERR(mr->umem);
 185                 goto err_free;
 186         }
 187
 188         n = ib_umem_page_count(mr->umem);
 189         shift = ilog2(mr->umem->page_size);
 190
 191         err = mlx4_mr_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn, virt_addr, length,
 192                             convert_access(access_flags), n, shift, &mr->mmr);
 193         if (err)
 194                 goto err_umem;
 195
 196         err = mlx4_ib_umem_write_mtt(dev, &mr->mmr.mtt, mr->umem);
 197         if (err)
 198                 goto err_mr;
 199
 200         err = mlx4_mr_enable(dev->dev, &mr->mmr);
 201         if (err)
 202                 goto err_mr;
 203
 204         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->mmr.key;
 205
 206         return &mr->ibmr;
 207
 208 err_mr:
 209         (void) mlx4_mr_free(to_mdev(pd->device)->dev, &mr->mmr);
 210
 211 err_umem:
 212         ib_umem_release(mr->umem);
 213
 214 err_free:
 215         kfree(mr);
 216
 217         return ERR_PTR(err);
 218 }
 219
 220 int mlx4_ib_rereg_user_mr(struct ib_mr *mr, int flags,
 221                           u64 start, u64 length, u64 virt_addr,
 222                           int mr_access_flags, struct ib_pd *pd,
 223                           struct ib_udata *udata)
 224 {
 225         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(mr->device);
 226         struct mlx4_ib_mr *mmr = to_mmr(mr);
 227         struct mlx4_mpt_entry *mpt_entry;
 228         struct mlx4_mpt_entry **pmpt_entry = &mpt_entry;
 229         int err;
 230
 231         /* Since we synchronize this call and mlx4_ib_dereg_mr via uverbs,
 232          * we assume that the calls can't run concurrently. Otherwise, a
 233          * race exists.
 234          */
 235         err =  mlx4_mr_hw_get_mpt(dev->dev, &mmr->mmr, &pmpt_entry);
 236
 237         if (err)
 238                 return err;
 239
 240         if (flags & IB_MR_REREG_PD) {
 241                 err = mlx4_mr_hw_change_pd(dev->dev, *pmpt_entry,
 242                                            to_mpd(pd)->pdn);
 243
 244                 if (err)
 245                         goto release_mpt_entry;
 246         }
 247
 248         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS) {
 249                 if (ib_access_writable(mr_access_flags) &&
 250                     !mmr->umem->writable) {
 251                         err = -EPERM;
 252                         goto release_mpt_entry;
 253                 }
 254
 255                 err = mlx4_mr_hw_change_access(dev->dev, *pmpt_entry,
 256                                                convert_access(mr_access_flags));
 257
 258                 if (err)
 259                         goto release_mpt_entry;
 260         }
 261
 262         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
 263                 int shift;
 264                 int n;
 265
 266                 mlx4_mr_rereg_mem_cleanup(dev->dev, &mmr->mmr);
 267                 ib_umem_release(mmr->umem);
 268                 mmr->umem =
 269                         mlx4_get_umem_mr(mr->uobject->context, start, length,
 270                                          virt_addr, mr_access_flags);
 271                 if (IS_ERR(mmr->umem)) {
 272                         err = PTR_ERR(mmr->umem);
 273                         /* Prevent mlx4_ib_dereg_mr from free'ing invalid pointer */
 274                         mmr->umem = NULL;
 275                         goto release_mpt_entry;
 276                 }
 277                 n = ib_umem_page_count(mmr->umem);
 278                 shift = ilog2(mmr->umem->page_size);
 279
 280                 err = mlx4_mr_rereg_mem_write(dev->dev, &mmr->mmr,
 281                                               virt_addr, length, n, shift,
 282                                               *pmpt_entry);
 283                 if (err) {
 284                         ib_umem_release(mmr->umem);
 285                         goto release_mpt_entry;
 286                 }
 287                 mmr->mmr.iova       = virt_addr;
 288                 mmr->mmr.size       = length;
 289
 290                 err = mlx4_ib_umem_write_mtt(dev, &mmr->mmr.mtt, mmr->umem);
 291                 if (err) {
 292                         mlx4_mr_rereg_mem_cleanup(dev->dev, &mmr->mmr);
 293                         ib_umem_release(mmr->umem);
 294                         goto release_mpt_entry;
 295                 }
 296         }
 297
 298         /* If we couldn't transfer the MR to the HCA, just remember to
 299          * return a failure. But dereg_mr will free the resources.
 300          */
 301         err = mlx4_mr_hw_write_mpt(dev->dev, &mmr->mmr, pmpt_entry);
 302         if (!err && flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
 303                 mmr->mmr.access = mr_access_flags;
 304
 305 release_mpt_entry:
 306         mlx4_mr_hw_put_mpt(dev->dev, pmpt_entry);
 307
 308         return err;
 309 }
 310
 311 static int
 312 mlx4_alloc_priv_pages(struct ib_device *device,
 313                       struct mlx4_ib_mr *mr,
 314                       int max_pages)
 315 {
 316         int size = max_pages * sizeof(u64);
 317         int add_size;
 318         int ret;
 319
 320         add_size = max_t(int, MLX4_MR_PAGES_ALIGN - ARCH_KMALLOC_MINALIGN, 0);
 321
 322         mr->pages_alloc = kzalloc(size + add_size, GFP_KERNEL);
 323         if (!mr->pages_alloc)
 324                 return -ENOMEM;
 325
 326         mr->pages = PTR_ALIGN(mr->pages_alloc, MLX4_MR_PAGES_ALIGN);
 327
 328         mr->page_map = dma_map_single(device->dma_device, mr->pages,
 329                                       size, DMA_TO_DEVICE);
 330
 331         if (dma_mapping_error(device->dma_device, mr->page_map)) {
 332                 ret = -ENOMEM;
 333                 goto err;
 334         }
 335
 336         return 0;
 337 err:
 338         kfree(mr->pages_alloc);
 339
 340         return ret;
 341 }
 342
 343 static void
 344 mlx4_free_priv_pages(struct mlx4_ib_mr *mr)
 345 {
 346         if (mr->pages) {
 347                 struct ib_device *device = mr->ibmr.device;
 348                 int size = mr->max_pages * sizeof(u64);
 349
 350                 dma_unmap_single(device->dma_device, mr->page_map,
 351                                  size, DMA_TO_DEVICE);
 352                 kfree(mr->pages_alloc);
 353                 mr->pages = NULL;
 354         }
 355 }
 356
 357 int mlx4_ib_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr)
 358 {
 359         struct mlx4_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
 360         int ret;
 361
 362         mlx4_free_priv_pages(mr);
 363
 364         ret = mlx4_mr_free(to_mdev(ibmr->device)->dev, &mr->mmr);
 365         if (ret)
 366                 return ret;
 367         if (mr->umem)
 368                 ib_umem_release(mr->umem);
 369         kfree(mr);
 370
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 struct ib_mw *mlx4_ib_alloc_mw(struct ib_pd *pd, enum ib_mw_type type)
 375 {
 376         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 377         struct mlx4_ib_mw *mw;
 378         int err;
 379
 380         mw = kmalloc(sizeof(*mw), GFP_KERNEL);
 381         if (!mw)
 382                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 383
 384         err = mlx4_mw_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn,
 385                             to_mlx4_type(type), &mw->mmw);
 386         if (err)
 387                 goto err_free;
 388
 389         err = mlx4_mw_enable(dev->dev, &mw->mmw);
 390         if (err)
 391                 goto err_mw;
 392
 393         mw->ibmw.rkey = mw->mmw.key;
 394
 395         return &mw->ibmw;
 396
 397 err_mw:
 398         mlx4_mw_free(dev->dev, &mw->mmw);
 399
 400 err_free:
 401         kfree(mw);
 402
 403         return ERR_PTR(err);
 404 }
 405
 406 int mlx4_ib_bind_mw(struct ib_qp *qp, struct ib_mw *mw,
 407                     struct ib_mw_bind *mw_bind)
 408 {
 409         struct ib_bind_mw_wr  wr;
 410         struct ib_send_wr *bad_wr;
 411         int ret;
 412
 413         memset(&wr, 0, sizeof(wr));
 414         wr.wr.opcode            = IB_WR_BIND_MW;
 415         wr.wr.wr_id             = mw_bind->wr_id;
 416         wr.wr.send_flags        = mw_bind->send_flags;
 417         wr.mw                   = mw;
 418         wr.bind_info            = mw_bind->bind_info;
 419         wr.rkey                 = ib_inc_rkey(mw->rkey);
 420
 421         ret = mlx4_ib_post_send(qp, &wr.wr, &bad_wr);
 422         if (!ret)
 423                 mw->rkey = wr.rkey;
 424
 425         return ret;
 426 }
 427
 428 int mlx4_ib_dealloc_mw(struct ib_mw *ibmw)
 429 {
 430         struct mlx4_ib_mw *mw = to_mmw(ibmw);
 431
 432         mlx4_mw_free(to_mdev(ibmw->device)->dev, &mw->mmw);
 433         kfree(mw);
 434
 435         return 0;
 436 }
 437
 438 struct ib_mr *mlx4_ib_alloc_mr(struct ib_pd *pd,
 439                                enum ib_mr_type mr_type,
 440                                u32 max_num_sg)
 441 {
 442         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 443         struct mlx4_ib_mr *mr;
 444         int err;
 445
 446         if (mr_type != IB_MR_TYPE_MEM_REG ||
 447             max_num_sg > MLX4_MAX_FAST_REG_PAGES)
 448                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 449
 450         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 451         if (!mr)
 452                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 453
 454         err = mlx4_mr_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn, 0, 0, 0,
 455                             max_num_sg, 0, &mr->mmr);
 456         if (err)
 457                 goto err_free;
 458
 459         err = mlx4_alloc_priv_pages(pd->device, mr, max_num_sg);
 460         if (err)
 461                 goto err_free_mr;
 462
 463         mr->max_pages = max_num_sg;
 464         err = mlx4_mr_enable(dev->dev, &mr->mmr);
 465         if (err)
 466                 goto err_free_pl;
 467
 468         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->mmr.key;
 469         mr->umem = NULL;
 470
 471         return &mr->ibmr;
 472
 473 err_free_pl:
 474         mr->ibmr.device = pd->device;
 475         mlx4_free_priv_pages(mr);
 476 err_free_mr:
 477         (void) mlx4_mr_free(dev->dev, &mr->mmr);
 478 err_free:
 479         kfree(mr);
 480         return ERR_PTR(err);
 481 }
 482
 483 struct ib_fmr *mlx4_ib_fmr_alloc(struct ib_pd *pd, int acc,
 484                                  struct ib_fmr_attr *fmr_attr)
 485 {
 486         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 487         struct mlx4_ib_fmr *fmr;
 488         int err = -ENOMEM;
 489
 490         fmr = kmalloc(sizeof *fmr, GFP_KERNEL);
 491         if (!fmr)
 492                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 493
 494         err = mlx4_fmr_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn, convert_access(acc),
 495                              fmr_attr->max_pages, fmr_attr->max_maps,
 496                              fmr_attr->page_shift, &fmr->mfmr);
 497         if (err)
 498                 goto err_free;
 499
 500         err = mlx4_fmr_enable(to_mdev(pd->device)->dev, &fmr->mfmr);
 501         if (err)
 502                 goto err_mr;
 503
 504         fmr->ibfmr.rkey = fmr->ibfmr.lkey = fmr->mfmr.mr.key;
 505
 506         return &fmr->ibfmr;
 507
 508 err_mr:
 509         (void) mlx4_mr_free(to_mdev(pd->device)->dev, &fmr->mfmr.mr);
 510
 511 err_free:
 512         kfree(fmr);
 513
 514         return ERR_PTR(err);
 515 }
 516
 517 int mlx4_ib_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
 518                       int npages, u64 iova)
 519 {
 520         struct mlx4_ib_fmr *ifmr = to_mfmr(ibfmr);
 521         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(ifmr->ibfmr.device);
 522
 523         return mlx4_map_phys_fmr(dev->dev, &ifmr->mfmr, page_list, npages, iova,
 524                                  &ifmr->ibfmr.lkey, &ifmr->ibfmr.rkey);
 525 }
 526
 527 int mlx4_ib_unmap_fmr(struct list_head *fmr_list)
 528 {
 529         struct ib_fmr *ibfmr;
 530         int err;
 531         struct mlx4_dev *mdev = NULL;
 532
 533         list_for_each_entry(ibfmr, fmr_list, list) {
 534                 if (mdev && to_mdev(ibfmr->device)->dev != mdev)
 535                         return -EINVAL;
 536                 mdev = to_mdev(ibfmr->device)->dev;
 537         }
 538
 539         if (!mdev)
 540                 return 0;
 541
 542         list_for_each_entry(ibfmr, fmr_list, list) {
 543                 struct mlx4_ib_fmr *ifmr = to_mfmr(ibfmr);
 544
 545                 mlx4_fmr_unmap(mdev, &ifmr->mfmr, &ifmr->ibfmr.lkey, &ifmr->ibfmr.rkey);
 546         }
 547
 548         /*
 549          * Make sure all MPT status updates are visible before issuing
 550          * SYNC_TPT firmware command.
 551          */
 552         wmb();
 553
 554         err = mlx4_SYNC_TPT(mdev);
 555         if (err)
 556                 pr_warn("SYNC_TPT error %d when "
 557                        "unmapping FMRs\n", err);
 558
 559         return 0;
 560 }
 561
 562 int mlx4_ib_fmr_dealloc(struct ib_fmr *ibfmr)
 563 {
 564         struct mlx4_ib_fmr *ifmr = to_mfmr(ibfmr);
 565         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
 566         int err;
 567
 568         err = mlx4_fmr_free(dev->dev, &ifmr->mfmr);
 569
 570         if (!err)
 571                 kfree(ifmr);
 572
 573         return err;
 574 }
 575
 576 static int mlx4_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
 577 {
 578         struct mlx4_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
 579
 580         if (unlikely(mr->npages == mr->max_pages))
 581                 return -ENOMEM;
 582
 583         mr->pages[mr->npages++] = cpu_to_be64(addr | MLX4_MTT_FLAG_PRESENT);
 584
 585         return 0;
 586 }
 587
 588 int mlx4_ib_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr,
 589                       struct scatterlist *sg,
 590                       int sg_nents)
 591 {
 592         struct mlx4_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
 593         int rc;
 594
 595         mr->npages = 0;
 596
 597         ib_dma_sync_single_for_cpu(ibmr->device, mr->page_map,
 598                                    sizeof(u64) * mr->max_pages,
 599                                    DMA_TO_DEVICE);
 600
 601         rc = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, mlx4_set_page);
 602
 603         ib_dma_sync_single_for_device(ibmr->device, mr->page_map,
 604                                       sizeof(u64) * mr->max_pages,
 605                                       DMA_TO_DEVICE);
 606
 607         return rc;
 608 }