GNU Linux-libre 4.9.337-gnu1
[releases.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                     (mlx5_core_is_pf(dev->mdev)))
633                         limit = dev->mdev->profile->mr_cache[i].limit;
634                 else
635                         limit = 0;
636
637                 INIT_WORK(&ent->work, cache_work_func);
638                 INIT_DELAYED_WORK(&ent->dwork, delayed_cache_work_func);
639                 ent->limit = limit;
640                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
641         }
642
643         err = mlx5_mr_cache_debugfs_init(dev);
644         if (err)
645                 mlx5_ib_warn(dev, "cache debugfs failure\n");
646
647         return 0;
648 }
649
650 static void wait_for_async_commands(struct mlx5_ib_dev *dev)
651 {
652         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
653         struct mlx5_cache_ent *ent;
654         int total = 0;
655         int i;
656         int j;
657
658         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
659                 ent = &cache->ent[i];
660                 for (j = 0 ; j < 1000; j++) {
661                         if (!ent->pending)
662                                 break;
663                         msleep(50);
664                 }
665         }
666         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
667                 ent = &cache->ent[i];
668                 total += ent->pending;
669         }
670
671         if (total)
672                 mlx5_ib_warn(dev, "aborted while there are %d pending mr requests\n", total);
673         else
674                 mlx5_ib_warn(dev, "done with all pending requests\n");
675 }
676
677 int mlx5_mr_cache_cleanup(struct mlx5_ib_dev *dev)
678 {
679         int i;
680
681         dev->cache.stopped = 1;
682         flush_workqueue(dev->cache.wq);
683
684         mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(dev);
685
686         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++)
687                 clean_keys(dev, i);
688
689         destroy_workqueue(dev->cache.wq);
690         wait_for_async_commands(dev);
691         del_timer_sync(&dev->delay_timer);
692
693         return 0;
694 }
695
696 struct ib_mr *mlx5_ib_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
697 {
698         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
699         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
700         struct mlx5_core_dev *mdev = dev->mdev;
701         struct mlx5_ib_mr *mr;
702         void *mkc;
703         u32 *in;
704         int err;
705
706         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
707         if (!mr)
708                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
709
710         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
711         if (!in) {
712                 err = -ENOMEM;
713                 goto err_free;
714         }
715
716         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
717
718         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_PA);
719         MLX5_SET(mkc, mkc, a, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC));
720         MLX5_SET(mkc, mkc, rw, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE));
721         MLX5_SET(mkc, mkc, rr, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_READ));
722         MLX5_SET(mkc, mkc, lw, !!(acc & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE));
723         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
724
725         MLX5_SET(mkc, mkc, length64, 1);
726         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
727         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
728         MLX5_SET64(mkc, mkc, start_addr, 0);
729
730         err = mlx5_core_create_mkey(mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
731         if (err)
732                 goto err_in;
733
734         kfree(in);
735         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
736         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
737         mr->umem = NULL;
738
739         return &mr->ibmr;
740
741 err_in:
742         kfree(in);
743
744 err_free:
745         kfree(mr);
746
747         return ERR_PTR(err);
748 }
749
750 static int get_octo_len(u64 addr, u64 len, int page_size)
751 {
752         u64 offset;
753         int npages;
754
755         offset = addr & (page_size - 1);
756         npages = ALIGN(len + offset, page_size) >> ilog2(page_size);
757         return (npages + 1) / 2;
758 }
759
760 static int use_umr(int order)
761 {
762         return order <= MLX5_MAX_UMR_SHIFT;
763 }
764
765 static int dma_map_mr_pas(struct mlx5_ib_dev *dev, struct ib_umem *umem,
766                           int npages, int page_shift, int *size,
767                           __be64 **mr_pas, dma_addr_t *dma)
768 {
769         __be64 *pas;
770         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
771
772         /*
773          * UMR copies MTTs in units of MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT bytes.
774          * To avoid copying garbage after the pas array, we allocate
775          * a little more.
776          */
777         *size = ALIGN(sizeof(u64) * npages, MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT);
778         *mr_pas = kmalloc(*size + MLX5_UMR_ALIGN - 1, GFP_KERNEL);
779         if (!(*mr_pas))
780                 return -ENOMEM;
781
782         pas = PTR_ALIGN(*mr_pas, MLX5_UMR_ALIGN);
783         mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift, pas, MLX5_IB_MTT_PRESENT);
784         /* Clear padding after the actual pages. */
785         memset(pas + npages, 0, *size - npages * sizeof(u64));
786
787         *dma = dma_map_single(ddev, pas, *size, DMA_TO_DEVICE);
788         if (dma_mapping_error(ddev, *dma)) {
789                 kfree(*mr_pas);
790                 return -ENOMEM;
791         }
792
793         return 0;
794 }
795
796 static void prep_umr_wqe_common(struct ib_pd *pd, struct ib_send_wr *wr,
797                                 struct ib_sge *sg, u64 dma, int n, u32 key,
798                                 int page_shift)
799 {
800         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
801         struct mlx5_umr_wr *umrwr = umr_wr(wr);
802
803         sg->addr = dma;
804         sg->length = ALIGN(sizeof(u64) * n, 64);
805         sg->lkey = dev->umrc.pd->local_dma_lkey;
806
807         wr->next = NULL;
808         wr->sg_list = sg;
809         if (n)
810                 wr->num_sge = 1;
811         else
812                 wr->num_sge = 0;
813
814         wr->opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
815
816         umrwr->npages = n;
817         umrwr->page_shift = page_shift;
818         umrwr->mkey = key;
819 }
820
821 static void prep_umr_reg_wqe(struct ib_pd *pd, struct ib_send_wr *wr,
822                              struct ib_sge *sg, u64 dma, int n, u32 key,
823                              int page_shift, u64 virt_addr, u64 len,
824                              int access_flags)
825 {
826         struct mlx5_umr_wr *umrwr = umr_wr(wr);
827
828         prep_umr_wqe_common(pd, wr, sg, dma, n, key, page_shift);
829
830         wr->send_flags = 0;
831
832         umrwr->target.virt_addr = virt_addr;
833         umrwr->length = len;
834         umrwr->access_flags = access_flags;
835         umrwr->pd = pd;
836 }
837
838 static void prep_umr_unreg_wqe(struct mlx5_ib_dev *dev,
839                                struct ib_send_wr *wr, u32 key)
840 {
841         struct mlx5_umr_wr *umrwr = umr_wr(wr);
842
843         wr->send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_UNREG | MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
844         wr->opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
845         umrwr->mkey = key;
846 }
847
848 static struct ib_umem *mr_umem_get(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
849                                    int access_flags, int *npages,
850                                    int *page_shift, int *ncont, int *order)
851 {
852         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
853         struct ib_umem *umem = ib_umem_get(pd->uobject->context, start, length,
854                                            access_flags, 0);
855         if (IS_ERR(umem)) {
856                 mlx5_ib_err(dev, "umem get failed (%ld)\n", PTR_ERR(umem));
857                 return (void *)umem;
858         }
859
860         mlx5_ib_cont_pages(umem, start, npages, page_shift, ncont, order);
861         if (!*npages) {
862                 mlx5_ib_warn(dev, "avoid zero region\n");
863                 ib_umem_release(umem);
864                 return ERR_PTR(-EINVAL);
865         }
866
867         mlx5_ib_dbg(dev, "npages %d, ncont %d, order %d, page_shift %d\n",
868                     *npages, *ncont, *order, *page_shift);
869
870         return umem;
871 }
872
873 static void mlx5_ib_umr_done(struct ib_cq *cq, struct ib_wc *wc)
874 {
875         struct mlx5_ib_umr_context *context =
876                 container_of(wc->wr_cqe, struct mlx5_ib_umr_context, cqe);
877
878         context->status = wc->status;
879         complete(&context->done);
880 }
881
882 static inline void mlx5_ib_init_umr_context(struct mlx5_ib_umr_context *context)
883 {
884         context->cqe.done = mlx5_ib_umr_done;
885         context->status = -1;
886         init_completion(&context->done);
887 }
888
889 static struct mlx5_ib_mr *reg_umr(struct ib_pd *pd, struct ib_umem *umem,
890                                   u64 virt_addr, u64 len, int npages,
891                                   int page_shift, int order, int access_flags)
892 {
893         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
894         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
895         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
896         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
897         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
898         struct ib_send_wr *bad;
899         struct mlx5_ib_mr *mr;
900         struct ib_sge sg;
901         int size;
902         __be64 *mr_pas;
903         dma_addr_t dma;
904         int err = 0;
905         int i;
906
907         for (i = 0; i < 1; i++) {
908                 mr = alloc_cached_mr(dev, order);
909                 if (mr)
910                         break;
911
912                 err = add_keys(dev, order2idx(dev, order), 1);
913                 if (err && err != -EAGAIN) {
914                         mlx5_ib_warn(dev, "add_keys failed, err %d\n", err);
915                         break;
916                 }
917         }
918
919         if (!mr)
920                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
921
922         err = dma_map_mr_pas(dev, umem, npages, page_shift, &size, &mr_pas,
923                              &dma);
924         if (err)
925                 goto free_mr;
926
927         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
928
929         umrwr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
930         prep_umr_reg_wqe(pd, &umrwr.wr, &sg, dma, npages, mr->mmkey.key,
931                          page_shift, virt_addr, len, access_flags);
932
933         down(&umrc->sem);
934         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr.wr, &bad);
935         if (err) {
936                 mlx5_ib_warn(dev, "post send failed, err %d\n", err);
937                 goto unmap_dma;
938         } else {
939                 wait_for_completion(&umr_context.done);
940                 if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
941                         mlx5_ib_warn(dev, "reg umr failed\n");
942                         err = -EFAULT;
943                 }
944         }
945
946         mr->mmkey.iova = virt_addr;
947         mr->mmkey.size = len;
948         mr->mmkey.pd = to_mpd(pd)->pdn;
949
950         mr->live = 1;
951
952 unmap_dma:
953         up(&umrc->sem);
954         dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
955
956         kfree(mr_pas);
957
958 free_mr:
959         if (err) {
960                 free_cached_mr(dev, mr);
961                 return ERR_PTR(err);
962         }
963
964         return mr;
965 }
966
967 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
968 int mlx5_ib_update_mtt(struct mlx5_ib_mr *mr, u64 start_page_index, int npages,
969                        int zap)
970 {
971         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
972         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
973         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
974         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
975         struct ib_umem *umem = mr->umem;
976         int size;
977         __be64 *pas;
978         dma_addr_t dma;
979         struct ib_send_wr *bad;
980         struct mlx5_umr_wr wr;
981         struct ib_sge sg;
982         int err = 0;
983         const int page_index_alignment = MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT / sizeof(u64);
984         const int page_index_mask = page_index_alignment - 1;
985         size_t pages_mapped = 0;
986         size_t pages_to_map = 0;
987         size_t pages_iter = 0;
988         int use_emergency_buf = 0;
989
990         /* UMR copies MTTs in units of MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT bytes,
991          * so we need to align the offset and length accordingly */
992         if (start_page_index & page_index_mask) {
993                 npages += start_page_index & page_index_mask;
994                 start_page_index &= ~page_index_mask;
995         }
996
997         pages_to_map = ALIGN(npages, page_index_alignment);
998
999         if (start_page_index + pages_to_map > MLX5_MAX_UMR_PAGES)
1000                 return -EINVAL;
1001
1002         size = sizeof(u64) * pages_to_map;
1003         size = min_t(int, PAGE_SIZE, size);
1004         /* We allocate with GFP_ATOMIC to avoid recursion into page-reclaim
1005          * code, when we are called from an invalidation. The pas buffer must
1006          * be 2k-aligned for Connect-IB. */
1007         pas = (__be64 *)get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
1008         if (!pas) {
1009                 mlx5_ib_warn(dev, "unable to allocate memory during MTT update, falling back to slower chunked mechanism.\n");
1010                 pas = mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer;
1011                 size = MLX5_UMR_MTT_MIN_CHUNK_SIZE;
1012                 use_emergency_buf = 1;
1013                 mutex_lock(&mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer_mutex);
1014                 memset(pas, 0, size);
1015         }
1016         pages_iter = size / sizeof(u64);
1017         dma = dma_map_single(ddev, pas, size, DMA_TO_DEVICE);
1018         if (dma_mapping_error(ddev, dma)) {
1019                 mlx5_ib_err(dev, "unable to map DMA during MTT update.\n");
1020                 err = -ENOMEM;
1021                 goto free_pas;
1022         }
1023
1024         for (pages_mapped = 0;
1025              pages_mapped < pages_to_map && !err;
1026              pages_mapped += pages_iter, start_page_index += pages_iter) {
1027                 dma_sync_single_for_cpu(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1028
1029                 npages = min_t(size_t,
1030                                pages_iter,
1031                                ib_umem_num_pages(umem) - start_page_index);
1032
1033                 if (!zap) {
1034                         __mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, PAGE_SHIFT,
1035                                                start_page_index, npages, pas,
1036                                                MLX5_IB_MTT_PRESENT);
1037                         /* Clear padding after the pages brought from the
1038                          * umem. */
1039                         memset(pas + npages, 0, size - npages * sizeof(u64));
1040                 }
1041
1042                 dma_sync_single_for_device(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1043
1044                 mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
1045
1046                 memset(&wr, 0, sizeof(wr));
1047                 wr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
1048
1049                 sg.addr = dma;
1050                 sg.length = ALIGN(npages * sizeof(u64),
1051                                 MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT);
1052                 sg.lkey = dev->umrc.pd->local_dma_lkey;
1053
1054                 wr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE |
1055                                 MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_MTT;
1056                 wr.wr.sg_list = &sg;
1057                 wr.wr.num_sge = 1;
1058                 wr.wr.opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
1059                 wr.npages = sg.length / sizeof(u64);
1060                 wr.page_shift = PAGE_SHIFT;
1061                 wr.mkey = mr->mmkey.key;
1062                 wr.target.offset = start_page_index;
1063
1064                 down(&umrc->sem);
1065                 err = ib_post_send(umrc->qp, &wr.wr, &bad);
1066                 if (err) {
1067                         mlx5_ib_err(dev, "UMR post send failed, err %d\n", err);
1068                 } else {
1069                         wait_for_completion(&umr_context.done);
1070                         if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
1071                                 mlx5_ib_err(dev, "UMR completion failed, code %d\n",
1072                                             umr_context.status);
1073                                 err = -EFAULT;
1074                         }
1075                 }
1076                 up(&umrc->sem);
1077         }
1078         dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1079
1080 free_pas:
1081         if (!use_emergency_buf)
1082                 free_page((unsigned long)pas);
1083         else
1084                 mutex_unlock(&mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer_mutex);
1085
1086         return err;
1087 }
1088 #endif
1089
1090 /*
1091  * If ibmr is NULL it will be allocated by reg_create.
1092  * Else, the given ibmr will be used.
1093  */
1094 static struct mlx5_ib_mr *reg_create(struct ib_mr *ibmr, struct ib_pd *pd,
1095                                      u64 virt_addr, u64 length,
1096                                      struct ib_umem *umem, int npages,
1097                                      int page_shift, int access_flags)
1098 {
1099         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1100         struct mlx5_ib_mr *mr;
1101         __be64 *pas;
1102         void *mkc;
1103         int inlen;
1104         u32 *in;
1105         int err;
1106         bool pg_cap = !!(MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, pg));
1107
1108         mr = ibmr ? to_mmr(ibmr) : kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
1109         if (!mr)
1110                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1111
1112         inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in) +
1113                 sizeof(*pas) * ((npages + 1) / 2) * 2;
1114         in = mlx5_vzalloc(inlen);
1115         if (!in) {
1116                 err = -ENOMEM;
1117                 goto err_1;
1118         }
1119         pas = (__be64 *)MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, klm_pas_mtt);
1120         mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift, pas,
1121                              pg_cap ? MLX5_IB_MTT_PRESENT : 0);
1122
1123         /* The pg_access bit allows setting the access flags
1124          * in the page list submitted with the command. */
1125         MLX5_SET(create_mkey_in, in, pg_access, !!(pg_cap));
1126
1127         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1128         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT);
1129         MLX5_SET(mkc, mkc, a, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC));
1130         MLX5_SET(mkc, mkc, rw, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE));
1131         MLX5_SET(mkc, mkc, rr, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_READ));
1132         MLX5_SET(mkc, mkc, lw, !!(access_flags & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE));
1133         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
1134
1135         MLX5_SET64(mkc, mkc, start_addr, virt_addr);
1136         MLX5_SET64(mkc, mkc, len, length);
1137         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1138         MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_octword_size, 0);
1139         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size,
1140                  get_octo_len(virt_addr, length, 1 << page_shift));
1141         MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, page_shift);
1142         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1143         MLX5_SET(create_mkey_in, in, translations_octword_actual_size,
1144                  get_octo_len(virt_addr, length, 1 << page_shift));
1145
1146         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
1147         if (err) {
1148                 mlx5_ib_warn(dev, "create mkey failed\n");
1149                 goto err_2;
1150         }
1151         mr->umem = umem;
1152         mr->dev = dev;
1153         mr->live = 1;
1154         kvfree(in);
1155
1156         mlx5_ib_dbg(dev, "mkey = 0x%x\n", mr->mmkey.key);
1157
1158         return mr;
1159
1160 err_2:
1161         kvfree(in);
1162
1163 err_1:
1164         if (!ibmr)
1165                 kfree(mr);
1166
1167         return ERR_PTR(err);
1168 }
1169
1170 static void set_mr_fileds(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr,
1171                           int npages, u64 length, int access_flags)
1172 {
1173         mr->npages = npages;
1174         atomic_add(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1175         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
1176         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
1177         mr->ibmr.length = length;
1178         mr->access_flags = access_flags;
1179 }
1180
1181 struct ib_mr *mlx5_ib_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
1182                                   u64 virt_addr, int access_flags,
1183                                   struct ib_udata *udata)
1184 {
1185         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1186         struct mlx5_ib_mr *mr = NULL;
1187         struct ib_umem *umem;
1188         int page_shift;
1189         int npages;
1190         int ncont;
1191         int order;
1192         int err;
1193
1194         mlx5_ib_dbg(dev, "start 0x%llx, virt_addr 0x%llx, length 0x%llx, access_flags 0x%x\n",
1195                     start, virt_addr, length, access_flags);
1196         umem = mr_umem_get(pd, start, length, access_flags, &npages,
1197                            &page_shift, &ncont, &order);
1198
1199         if (IS_ERR(umem))
1200                 return (void *)umem;
1201
1202         if (use_umr(order)) {
1203                 mr = reg_umr(pd, umem, virt_addr, length, ncont, page_shift,
1204                              order, access_flags);
1205                 if (PTR_ERR(mr) == -EAGAIN) {
1206                         mlx5_ib_dbg(dev, "cache empty for order %d", order);
1207                         mr = NULL;
1208                 }
1209         } else if (access_flags & IB_ACCESS_ON_DEMAND) {
1210                 err = -EINVAL;
1211                 pr_err("Got MR registration for ODP MR > 512MB, not supported for Connect-IB");
1212                 goto error;
1213         }
1214
1215         if (!mr) {
1216                 mutex_lock(&dev->slow_path_mutex);
1217                 mr = reg_create(NULL, pd, virt_addr, length, umem, ncont,
1218                                 page_shift, access_flags);
1219                 mutex_unlock(&dev->slow_path_mutex);
1220         }
1221
1222         if (IS_ERR(mr)) {
1223                 err = PTR_ERR(mr);
1224                 goto error;
1225         }
1226
1227         mlx5_ib_dbg(dev, "mkey 0x%x\n", mr->mmkey.key);
1228
1229         mr->umem = umem;
1230         set_mr_fileds(dev, mr, npages, length, access_flags);
1231
1232 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1233         update_odp_mr(mr);
1234 #endif
1235
1236         return &mr->ibmr;
1237
1238 error:
1239         ib_umem_release(umem);
1240         return ERR_PTR(err);
1241 }
1242
1243 static int unreg_umr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
1244 {
1245         struct mlx5_core_dev *mdev = dev->mdev;
1246         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
1247         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
1248         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
1249         struct ib_send_wr *bad;
1250         int err;
1251
1252         if (mdev->state == MLX5_DEVICE_STATE_INTERNAL_ERROR)
1253                 return 0;
1254
1255         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
1256
1257         umrwr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
1258         prep_umr_unreg_wqe(dev, &umrwr.wr, mr->mmkey.key);
1259
1260         down(&umrc->sem);
1261         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr.wr, &bad);
1262         if (err) {
1263                 up(&umrc->sem);
1264                 mlx5_ib_dbg(dev, "err %d\n", err);
1265                 goto error;
1266         } else {
1267                 wait_for_completion(&umr_context.done);
1268                 up(&umrc->sem);
1269         }
1270         if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
1271                 mlx5_ib_warn(dev, "unreg umr failed\n");
1272                 err = -EFAULT;
1273                 goto error;
1274         }
1275         return 0;
1276
1277 error:
1278         return err;
1279 }
1280
1281 static int rereg_umr(struct ib_pd *pd, struct mlx5_ib_mr *mr, u64 virt_addr,
1282                      u64 length, int npages, int page_shift, int order,
1283                      int access_flags, int flags)
1284 {
1285         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1286         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
1287         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
1288         struct ib_send_wr *bad;
1289         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
1290         struct ib_sge sg;
1291         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
1292         dma_addr_t dma = 0;
1293         __be64 *mr_pas = NULL;
1294         int size;
1295         int err;
1296
1297         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
1298
1299         umrwr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
1300         umrwr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
1301
1302         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1303                 err = dma_map_mr_pas(dev, mr->umem, npages, page_shift, &size,
1304                                      &mr_pas, &dma);
1305                 if (err)
1306                         return err;
1307
1308                 umrwr.target.virt_addr = virt_addr;
1309                 umrwr.length = length;
1310                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_TRANSLATION;
1311         }
1312
1313         prep_umr_wqe_common(pd, &umrwr.wr, &sg, dma, npages, mr->mmkey.key,
1314                             page_shift);
1315
1316         if (flags & IB_MR_REREG_PD) {
1317                 umrwr.pd = pd;
1318                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_PD;
1319         }
1320
1321         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS) {
1322                 umrwr.access_flags = access_flags;
1323                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_ACCESS;
1324         }
1325
1326         /* post send request to UMR QP */
1327         down(&umrc->sem);
1328         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr.wr, &bad);
1329
1330         if (err) {
1331                 mlx5_ib_warn(dev, "post send failed, err %d\n", err);
1332         } else {
1333                 wait_for_completion(&umr_context.done);
1334                 if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
1335                         mlx5_ib_warn(dev, "reg umr failed (%u)\n",
1336                                      umr_context.status);
1337                         err = -EFAULT;
1338                 }
1339         }
1340
1341         up(&umrc->sem);
1342         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1343                 dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1344                 kfree(mr_pas);
1345         }
1346         return err;
1347 }
1348
1349 int mlx5_ib_rereg_user_mr(struct ib_mr *ib_mr, int flags, u64 start,
1350                           u64 length, u64 virt_addr, int new_access_flags,
1351                           struct ib_pd *new_pd, struct ib_udata *udata)
1352 {
1353         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(ib_mr->device);
1354         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ib_mr);
1355         struct ib_pd *pd = (flags & IB_MR_REREG_PD) ? new_pd : ib_mr->pd;
1356         int access_flags = flags & IB_MR_REREG_ACCESS ?
1357                             new_access_flags :
1358                             mr->access_flags;
1359         u64 addr = (flags & IB_MR_REREG_TRANS) ? virt_addr : mr->umem->address;
1360         u64 len = (flags & IB_MR_REREG_TRANS) ? length : mr->umem->length;
1361         int page_shift = 0;
1362         int npages = 0;
1363         int ncont = 0;
1364         int order = 0;
1365         int err;
1366
1367         mlx5_ib_dbg(dev, "start 0x%llx, virt_addr 0x%llx, length 0x%llx, access_flags 0x%x\n",
1368                     start, virt_addr, length, access_flags);
1369
1370         if (flags != IB_MR_REREG_PD) {
1371                 /*
1372                  * Replace umem. This needs to be done whether or not UMR is
1373                  * used.
1374                  */
1375                 flags |= IB_MR_REREG_TRANS;
1376                 ib_umem_release(mr->umem);
1377                 mr->umem = mr_umem_get(pd, addr, len, access_flags, &npages,
1378                                        &page_shift, &ncont, &order);
1379                 if (IS_ERR(mr->umem)) {
1380                         err = PTR_ERR(mr->umem);
1381                         mr->umem = NULL;
1382                         return err;
1383                 }
1384         }
1385
1386         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS && !use_umr_mtt_update(mr, addr, len)) {
1387                 /*
1388                  * UMR can't be used - MKey needs to be replaced.
1389                  */
1390                 if (mr->umred) {
1391                         err = unreg_umr(dev, mr);
1392                         if (err)
1393                                 mlx5_ib_warn(dev, "Failed to unregister MR\n");
1394                 } else {
1395                         err = destroy_mkey(dev, mr);
1396                         if (err)
1397                                 mlx5_ib_warn(dev, "Failed to destroy MKey\n");
1398                 }
1399                 if (err)
1400                         return err;
1401
1402                 mr = reg_create(ib_mr, pd, addr, len, mr->umem, ncont,
1403                                 page_shift, access_flags);
1404
1405                 if (IS_ERR(mr))
1406                         return PTR_ERR(mr);
1407
1408                 mr->umred = 0;
1409         } else {
1410                 /*
1411                  * Send a UMR WQE
1412                  */
1413                 err = rereg_umr(pd, mr, addr, len, npages, page_shift,
1414                                 order, access_flags, flags);
1415                 if (err) {
1416                         mlx5_ib_warn(dev, "Failed to rereg UMR\n");
1417                         return err;
1418                 }
1419         }
1420
1421         if (flags & IB_MR_REREG_PD) {
1422                 ib_mr->pd = pd;
1423                 mr->mmkey.pd = to_mpd(pd)->pdn;
1424         }
1425
1426         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
1427                 mr->access_flags = access_flags;
1428
1429         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1430                 atomic_sub(mr->npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1431                 set_mr_fileds(dev, mr, npages, len, access_flags);
1432                 mr->mmkey.iova = addr;
1433                 mr->mmkey.size = len;
1434         }
1435 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1436         update_odp_mr(mr);
1437 #endif
1438
1439         return 0;
1440 }
1441
1442 static int
1443 mlx5_alloc_priv_descs(struct ib_device *device,
1444                       struct mlx5_ib_mr *mr,
1445                       int ndescs,
1446                       int desc_size)
1447 {
1448         int size = ndescs * desc_size;
1449         int add_size;
1450         int ret;
1451
1452         add_size = max_t(int, MLX5_UMR_ALIGN - ARCH_KMALLOC_MINALIGN, 0);
1453
1454         mr->descs_alloc = kzalloc(size + add_size, GFP_KERNEL);
1455         if (!mr->descs_alloc)
1456                 return -ENOMEM;
1457
1458         mr->descs = PTR_ALIGN(mr->descs_alloc, MLX5_UMR_ALIGN);
1459
1460         mr->desc_map = dma_map_single(device->dma_device, mr->descs,
1461                                       size, DMA_TO_DEVICE);
1462         if (dma_mapping_error(device->dma_device, mr->desc_map)) {
1463                 ret = -ENOMEM;
1464                 goto err;
1465         }
1466
1467         return 0;
1468 err:
1469         kfree(mr->descs_alloc);
1470
1471         return ret;
1472 }
1473
1474 static void
1475 mlx5_free_priv_descs(struct mlx5_ib_mr *mr)
1476 {
1477         if (mr->descs) {
1478                 struct ib_device *device = mr->ibmr.device;
1479                 int size = mr->max_descs * mr->desc_size;
1480
1481                 dma_unmap_single(device->dma_device, mr->desc_map,
1482                                  size, DMA_TO_DEVICE);
1483                 kfree(mr->descs_alloc);
1484                 mr->descs = NULL;
1485         }
1486 }
1487
1488 static int clean_mr(struct mlx5_ib_mr *mr)
1489 {
1490         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(mr->ibmr.device);
1491         int umred = mr->umred;
1492         int err;
1493
1494         if (mr->sig) {
1495                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1496                                           mr->sig->psv_memory.psv_idx))
1497                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mem psv %d\n",
1498                                      mr->sig->psv_memory.psv_idx);
1499                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1500                                           mr->sig->psv_wire.psv_idx))
1501                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy wire psv %d\n",
1502                                      mr->sig->psv_wire.psv_idx);
1503                 kfree(mr->sig);
1504                 mr->sig = NULL;
1505         }
1506
1507         mlx5_free_priv_descs(mr);
1508
1509         if (!umred) {
1510                 err = destroy_mkey(dev, mr);
1511                 if (err) {
1512                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mkey 0x%x (%d)\n",
1513                                      mr->mmkey.key, err);
1514                         return err;
1515                 }
1516         } else {
1517                 err = unreg_umr(dev, mr);
1518                 if (err) {
1519                         mlx5_ib_warn(dev, "failed unregister\n");
1520                         return err;
1521                 }
1522                 free_cached_mr(dev, mr);
1523         }
1524
1525         if (!umred)
1526                 kfree(mr);
1527
1528         return 0;
1529 }
1530
1531 int mlx5_ib_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr)
1532 {
1533         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(ibmr->device);
1534         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1535         int npages = mr->npages;
1536         struct ib_umem *umem = mr->umem;
1537
1538 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1539         if (umem && umem->odp_data) {
1540                 /* Prevent new page faults from succeeding */
1541                 mr->live = 0;
1542                 /* Wait for all running page-fault handlers to finish. */
1543                 synchronize_srcu(&dev->mr_srcu);
1544                 /* Destroy all page mappings */
1545                 mlx5_ib_invalidate_range(umem, ib_umem_start(umem),
1546                                          ib_umem_end(umem));
1547                 /*
1548                  * We kill the umem before the MR for ODP,
1549                  * so that there will not be any invalidations in
1550                  * flight, looking at the *mr struct.
1551                  */
1552                 ib_umem_release(umem);
1553                 atomic_sub(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1554
1555                 /* Avoid double-freeing the umem. */
1556                 umem = NULL;
1557         }
1558 #endif
1559
1560         clean_mr(mr);
1561
1562         if (umem) {
1563                 ib_umem_release(umem);
1564                 atomic_sub(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1565         }
1566
1567         return 0;
1568 }
1569
1570 struct ib_mr *mlx5_ib_alloc_mr(struct ib_pd *pd,
1571                                enum ib_mr_type mr_type,
1572                                u32 max_num_sg)
1573 {
1574         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1575         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1576         int ndescs = ALIGN(max_num_sg, 4);
1577         struct mlx5_ib_mr *mr;
1578         void *mkc;
1579         u32 *in;
1580         int err;
1581
1582         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
1583         if (!mr)
1584                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1585
1586         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1587         if (!in) {
1588                 err = -ENOMEM;
1589                 goto err_free;
1590         }
1591
1592         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1593         MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
1594         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ndescs);
1595         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1596         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1597
1598         if (mr_type == IB_MR_TYPE_MEM_REG) {
1599                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT;
1600                 MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, PAGE_SHIFT);
1601                 err = mlx5_alloc_priv_descs(pd->device, mr,
1602                                             ndescs, sizeof(u64));
1603                 if (err)
1604                         goto err_free_in;
1605
1606                 mr->desc_size = sizeof(u64);
1607                 mr->max_descs = ndescs;
1608         } else if (mr_type == IB_MR_TYPE_SG_GAPS) {
1609                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS;
1610
1611                 err = mlx5_alloc_priv_descs(pd->device, mr,
1612                                             ndescs, sizeof(struct mlx5_klm));
1613                 if (err)
1614                         goto err_free_in;
1615                 mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_klm);
1616                 mr->max_descs = ndescs;
1617         } else if (mr_type == IB_MR_TYPE_SIGNATURE) {
1618                 u32 psv_index[2];
1619
1620                 MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_en, 1);
1621                 MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_octword_size, MLX5_MKEY_BSF_OCTO_SIZE);
1622                 mr->sig = kzalloc(sizeof(*mr->sig), GFP_KERNEL);
1623                 if (!mr->sig) {
1624                         err = -ENOMEM;
1625                         goto err_free_in;
1626                 }
1627
1628                 /* create mem & wire PSVs */
1629                 err = mlx5_core_create_psv(dev->mdev, to_mpd(pd)->pdn,
1630                                            2, psv_index);
1631                 if (err)
1632                         goto err_free_sig;
1633
1634                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS;
1635                 mr->sig->psv_memory.psv_idx = psv_index[0];
1636                 mr->sig->psv_wire.psv_idx = psv_index[1];
1637
1638                 mr->sig->sig_status_checked = true;
1639                 mr->sig->sig_err_exists = false;
1640                 /* Next UMR, Arm SIGERR */
1641                 ++mr->sig->sigerr_count;
1642         } else {
1643                 mlx5_ib_warn(dev, "Invalid mr type %d\n", mr_type);
1644                 err = -EINVAL;
1645                 goto err_free_in;
1646         }
1647
1648         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, mr->access_mode);
1649         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1650
1651         mr->ibmr.device = pd->device;
1652         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
1653         if (err)
1654                 goto err_destroy_psv;
1655
1656         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
1657         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
1658         mr->umem = NULL;
1659         kfree(in);
1660
1661         return &mr->ibmr;
1662
1663 err_destroy_psv:
1664         if (mr->sig) {
1665                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1666                                           mr->sig->psv_memory.psv_idx))
1667                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mem psv %d\n",
1668                                      mr->sig->psv_memory.psv_idx);
1669                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1670                                           mr->sig->psv_wire.psv_idx))
1671                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy wire psv %d\n",
1672                                      mr->sig->psv_wire.psv_idx);
1673         }
1674         mlx5_free_priv_descs(mr);
1675 err_free_sig:
1676         kfree(mr->sig);
1677 err_free_in:
1678         kfree(in);
1679 err_free:
1680         kfree(mr);
1681         return ERR_PTR(err);
1682 }
1683
1684 struct ib_mw *mlx5_ib_alloc_mw(struct ib_pd *pd, enum ib_mw_type type,
1685                                struct ib_udata *udata)
1686 {
1687         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1688         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1689         struct mlx5_ib_mw *mw = NULL;
1690         u32 *in = NULL;
1691         void *mkc;
1692         int ndescs;
1693         int err;
1694         struct mlx5_ib_alloc_mw req = {};
1695         struct {
1696                 __u32   comp_mask;
1697                 __u32   response_length;
1698         } resp = {};
1699
1700         err = ib_copy_from_udata(&req, udata, min(udata->inlen, sizeof(req)));
1701         if (err)
1702                 return ERR_PTR(err);
1703
1704         if (req.comp_mask || req.reserved1 || req.reserved2)
1705                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1706
1707         if (udata->inlen > sizeof(req) &&
1708             !ib_is_udata_cleared(udata, sizeof(req),
1709                                  udata->inlen - sizeof(req)))
1710                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1711
1712         ndescs = req.num_klms ? roundup(req.num_klms, 4) : roundup(1, 4);
1713
1714         mw = kzalloc(sizeof(*mw), GFP_KERNEL);
1715         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1716         if (!mw || !in) {
1717                 err = -ENOMEM;
1718                 goto free;
1719         }
1720
1721         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1722
1723         MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
1724         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ndescs);
1725         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1726         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1727         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
1728         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS);
1729         MLX5_SET(mkc, mkc, en_rinval, !!((type == IB_MW_TYPE_2)));
1730         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1731
1732         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mw->mmkey, in, inlen);
1733         if (err)
1734                 goto free;
1735
1736         mw->ibmw.rkey = mw->mmkey.key;
1737
1738         resp.response_length = min(offsetof(typeof(resp), response_length) +
1739                                    sizeof(resp.response_length), udata->outlen);
1740         if (resp.response_length) {
1741                 err = ib_copy_to_udata(udata, &resp, resp.response_length);
1742                 if (err) {
1743                         mlx5_core_destroy_mkey(dev->mdev, &mw->mmkey);
1744                         goto free;
1745                 }
1746         }
1747
1748         kfree(in);
1749         return &mw->ibmw;
1750
1751 free:
1752         kfree(mw);
1753         kfree(in);
1754         return ERR_PTR(err);
1755 }
1756
1757 int mlx5_ib_dealloc_mw(struct ib_mw *mw)
1758 {
1759         struct mlx5_ib_mw *mmw = to_mmw(mw);
1760         int err;
1761
1762         err =  mlx5_core_destroy_mkey((to_mdev(mw->device))->mdev,
1763                                       &mmw->mmkey);
1764         if (!err)
1765                 kfree(mmw);
1766         return err;
1767 }
1768
1769 int mlx5_ib_check_mr_status(struct ib_mr *ibmr, u32 check_mask,
1770                             struct ib_mr_status *mr_status)
1771 {
1772         struct mlx5_ib_mr *mmr = to_mmr(ibmr);
1773         int ret = 0;
1774
1775         if (check_mask & ~IB_MR_CHECK_SIG_STATUS) {
1776                 pr_err("Invalid status check mask\n");
1777                 ret = -EINVAL;
1778                 goto done;
1779         }
1780
1781         mr_status->fail_status = 0;
1782         if (check_mask & IB_MR_CHECK_SIG_STATUS) {
1783                 if (!mmr->sig) {
1784                         ret = -EINVAL;
1785                         pr_err("signature status check requested on a non-signature enabled MR\n");
1786                         goto done;
1787                 }
1788
1789                 mmr->sig->sig_status_checked = true;
1790                 if (!mmr->sig->sig_err_exists)
1791                         goto done;
1792
1793                 if (ibmr->lkey == mmr->sig->err_item.key)
1794                         memcpy(&mr_status->sig_err, &mmr->sig->err_item,
1795                                sizeof(mr_status->sig_err));
1796                 else {
1797                         mr_status->sig_err.err_type = IB_SIG_BAD_GUARD;
1798                         mr_status->sig_err.sig_err_offset = 0;
1799                         mr_status->sig_err.key = mmr->sig->err_item.key;
1800                 }
1801
1802                 mmr->sig->sig_err_exists = false;
1803                 mr_status->fail_status |= IB_MR_CHECK_SIG_STATUS;
1804         }
1805
1806 done:
1807         return ret;
1808 }
1809
1810 static int
1811 mlx5_ib_sg_to_klms(struct mlx5_ib_mr *mr,
1812                    struct scatterlist *sgl,
1813                    unsigned short sg_nents,
1814                    unsigned int *sg_offset_p)
1815 {
1816         struct scatterlist *sg = sgl;
1817         struct mlx5_klm *klms = mr->descs;
1818         unsigned int sg_offset = sg_offset_p ? *sg_offset_p : 0;
1819         u32 lkey = mr->ibmr.pd->local_dma_lkey;
1820         int i;
1821
1822         mr->ibmr.iova = sg_dma_address(sg) + sg_offset;
1823         mr->ibmr.length = 0;
1824
1825         for_each_sg(sgl, sg, sg_nents, i) {
1826                 if (unlikely(i >= mr->max_descs))
1827                         break;
1828                 klms[i].va = cpu_to_be64(sg_dma_address(sg) + sg_offset);
1829                 klms[i].bcount = cpu_to_be32(sg_dma_len(sg) - sg_offset);
1830                 klms[i].key = cpu_to_be32(lkey);
1831                 mr->ibmr.length += sg_dma_len(sg) - sg_offset;
1832
1833                 sg_offset = 0;
1834         }
1835         mr->ndescs = i;
1836
1837         if (sg_offset_p)
1838                 *sg_offset_p = sg_offset;
1839
1840         return i;
1841 }
1842
1843 static int mlx5_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
1844 {
1845         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1846         __be64 *descs;
1847
1848         if (unlikely(mr->ndescs == mr->max_descs))
1849                 return -ENOMEM;
1850
1851         descs = mr->descs;
1852         descs[mr->ndescs++] = cpu_to_be64(addr | MLX5_EN_RD | MLX5_EN_WR);
1853
1854         return 0;
1855 }
1856
1857 int mlx5_ib_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
1858                       unsigned int *sg_offset)
1859 {
1860         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1861         int n;
1862
1863         mr->ndescs = 0;
1864
1865         ib_dma_sync_single_for_cpu(ibmr->device, mr->desc_map,
1866                                    mr->desc_size * mr->max_descs,
1867                                    DMA_TO_DEVICE);
1868
1869         if (mr->access_mode == MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS)
1870                 n = mlx5_ib_sg_to_klms(mr, sg, sg_nents, sg_offset);
1871         else
1872                 n = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset,
1873                                 mlx5_set_page);
1874
1875         ib_dma_sync_single_for_device(ibmr->device, mr->desc_map,
1876                                       mr->desc_size * mr->max_descs,
1877                                       DMA_TO_DEVICE);
1878
1879         return n;
1880 }