GNU Linux-libre 4.9.309-gnu1
[releases.git] / drivers / infiniband / hw / mthca / mthca_dev.h
1 /*
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34  * SOFTWARE.
35  */
36
37 #ifndef MTHCA_DEV_H
38 #define MTHCA_DEV_H
39
40 #include <linux/spinlock.h>
41 #include <linux/kernel.h>
42 #include <linux/pci.h>
43 #include <linux/dma-mapping.h>
44 #include <linux/timer.h>
45 #include <linux/mutex.h>
46 #include <linux/list.h>
47 #include <linux/semaphore.h>
48
49 #include "mthca_provider.h"
50 #include "mthca_doorbell.h"
51
52 #define DRV_NAME        "ib_mthca"
53 #define PFX             DRV_NAME ": "
54 #define DRV_VERSION     "1.0"
55 #define DRV_RELDATE     "April 4, 2008"
56
57 enum {
58         MTHCA_FLAG_DDR_HIDDEN = 1 << 1,
59         MTHCA_FLAG_SRQ        = 1 << 2,
60         MTHCA_FLAG_MSI_X      = 1 << 3,
61         MTHCA_FLAG_NO_LAM     = 1 << 4,
62         MTHCA_FLAG_FMR        = 1 << 5,
63         MTHCA_FLAG_MEMFREE    = 1 << 6,
64         MTHCA_FLAG_PCIE       = 1 << 7,
65         MTHCA_FLAG_SINAI_OPT  = 1 << 8
66 };
67
68 enum {
69         MTHCA_MAX_PORTS = 2
70 };
71
72 enum {
73         MTHCA_BOARD_ID_LEN = 64
74 };
75
76 enum {
77         MTHCA_EQ_CONTEXT_SIZE =  0x40,
78         MTHCA_CQ_CONTEXT_SIZE =  0x40,
79         MTHCA_QP_CONTEXT_SIZE = 0x200,
80         MTHCA_RDB_ENTRY_SIZE  =  0x20,
81         MTHCA_AV_SIZE         =  0x20,
82         MTHCA_MGM_ENTRY_SIZE  = 0x100,
83
84         /* Arbel FW gives us these, but we need them for Tavor */
85         MTHCA_MPT_ENTRY_SIZE  =  0x40,
86         MTHCA_MTT_SEG_SIZE    =  0x40,
87
88         MTHCA_QP_PER_MGM      = 4 * (MTHCA_MGM_ENTRY_SIZE / 16 - 2)
89 };
90
91 enum {
92         MTHCA_EQ_CMD,
93         MTHCA_EQ_ASYNC,
94         MTHCA_EQ_COMP,
95         MTHCA_NUM_EQ
96 };
97
98 enum {
99         MTHCA_OPCODE_NOP            = 0x00,
100         MTHCA_OPCODE_RDMA_WRITE     = 0x08,
101         MTHCA_OPCODE_RDMA_WRITE_IMM = 0x09,
102         MTHCA_OPCODE_SEND           = 0x0a,
103         MTHCA_OPCODE_SEND_IMM       = 0x0b,
104         MTHCA_OPCODE_RDMA_READ      = 0x10,
105         MTHCA_OPCODE_ATOMIC_CS      = 0x11,
106         MTHCA_OPCODE_ATOMIC_FA      = 0x12,
107         MTHCA_OPCODE_BIND_MW        = 0x18,
108 };
109
110 enum {
111         MTHCA_CMD_USE_EVENTS         = 1 << 0,
112         MTHCA_CMD_POST_DOORBELLS     = 1 << 1
113 };
114
115 enum {
116         MTHCA_CMD_NUM_DBELL_DWORDS = 8
117 };
118
119 struct mthca_cmd {
120         struct pci_pool          *pool;
121         struct mutex              hcr_mutex;
122         struct semaphore          poll_sem;
123         struct semaphore          event_sem;
124         int                       max_cmds;
125         spinlock_t                context_lock;
126         int                       free_head;
127         struct mthca_cmd_context *context;
128         u16                       token_mask;
129         u32                       flags;
130         void __iomem             *dbell_map;
131         u16                       dbell_offsets[MTHCA_CMD_NUM_DBELL_DWORDS];
132 };
133
134 struct mthca_limits {
135         int      num_ports;
136         int      vl_cap;
137         int      mtu_cap;
138         int      gid_table_len;
139         int      pkey_table_len;
140         int      local_ca_ack_delay;
141         int      num_uars;
142         int      max_sg;
143         int      num_qps;
144         int      max_wqes;
145         int      max_desc_sz;
146         int      max_qp_init_rdma;
147         int      reserved_qps;
148         int      num_srqs;
149         int      max_srq_wqes;
150         int      max_srq_sge;
151         int      reserved_srqs;
152         int      num_eecs;
153         int      reserved_eecs;
154         int      num_cqs;
155         int      max_cqes;
156         int      reserved_cqs;
157         int      num_eqs;
158         int      reserved_eqs;
159         int      num_mpts;
160         int      num_mtt_segs;
161         int      mtt_seg_size;
162         int      fmr_reserved_mtts;
163         int      reserved_mtts;
164         int      reserved_mrws;
165         int      reserved_uars;
166         int      num_mgms;
167         int      num_amgms;
168         int      reserved_mcgs;
169         int      num_pds;
170         int      reserved_pds;
171         u32      page_size_cap;
172         u32      flags;
173         u16      stat_rate_support;
174         u8       port_width_cap;
175 };
176
177 struct mthca_alloc {
178         u32            last;
179         u32            top;
180         u32            max;
181         u32            mask;
182         spinlock_t     lock;
183         unsigned long *table;
184 };
185
186 struct mthca_array {
187         struct {
188                 void    **page;
189                 int       used;
190         } *page_list;
191 };
192
193 struct mthca_uar_table {
194         struct mthca_alloc alloc;
195         u64                uarc_base;
196         int                uarc_size;
197 };
198
199 struct mthca_pd_table {
200         struct mthca_alloc alloc;
201 };
202
203 struct mthca_buddy {
204         unsigned long **bits;
205         int            *num_free;
206         int             max_order;
207         spinlock_t      lock;
208 };
209
210 struct mthca_mr_table {
211         struct mthca_alloc      mpt_alloc;
212         struct mthca_buddy      mtt_buddy;
213         struct mthca_buddy     *fmr_mtt_buddy;
214         u64                     mtt_base;
215         u64                     mpt_base;
216         struct mthca_icm_table *mtt_table;
217         struct mthca_icm_table *mpt_table;
218         struct {
219                 void __iomem   *mpt_base;
220                 void __iomem   *mtt_base;
221                 struct mthca_buddy mtt_buddy;
222         } tavor_fmr;
223 };
224
225 struct mthca_eq_table {
226         struct mthca_alloc alloc;
227         void __iomem      *clr_int;
228         u32                clr_mask;
229         u32                arm_mask;
230         struct mthca_eq    eq[MTHCA_NUM_EQ];
231         u64                icm_virt;
232         struct page       *icm_page;
233         dma_addr_t         icm_dma;
234         int                have_irq;
235         u8                 inta_pin;
236 };
237
238 struct mthca_cq_table {
239         struct mthca_alloc      alloc;
240         spinlock_t              lock;
241         struct mthca_array      cq;
242         struct mthca_icm_table *table;
243 };
244
245 struct mthca_srq_table {
246         struct mthca_alloc      alloc;
247         spinlock_t              lock;
248         struct mthca_array      srq;
249         struct mthca_icm_table *table;
250 };
251
252 struct mthca_qp_table {
253         struct mthca_alloc      alloc;
254         u32                     rdb_base;
255         int                     rdb_shift;
256         int                     sqp_start;
257         spinlock_t              lock;
258         struct mthca_array      qp;
259         struct mthca_icm_table *qp_table;
260         struct mthca_icm_table *eqp_table;
261         struct mthca_icm_table *rdb_table;
262 };
263
264 struct mthca_av_table {
265         struct pci_pool   *pool;
266         int                num_ddr_avs;
267         u64                ddr_av_base;
268         void __iomem      *av_map;
269         struct mthca_alloc alloc;
270 };
271
272 struct mthca_mcg_table {
273         struct mutex            mutex;
274         struct mthca_alloc      alloc;
275         struct mthca_icm_table *table;
276 };
277
278 struct mthca_catas_err {
279         u64                     addr;
280         u32 __iomem            *map;
281         u32                     size;
282         struct timer_list       timer;
283         struct list_head        list;
284 };
285
286 extern struct mutex mthca_device_mutex;
287
288 struct mthca_dev {
289         struct ib_device  ib_dev;
290         struct pci_dev   *pdev;
291
292         int              hca_type;
293         unsigned long    mthca_flags;
294         unsigned long    device_cap_flags;
295
296         u32              rev_id;
297         char             board_id[MTHCA_BOARD_ID_LEN];
298
299         /* firmware info */
300         u64              fw_ver;
301         union {
302                 struct {
303                         u64 fw_start;
304                         u64 fw_end;
305                 }        tavor;
306                 struct {
307                         u64 clr_int_base;
308                         u64 eq_arm_base;
309                         u64 eq_set_ci_base;
310                         struct mthca_icm *fw_icm;
311                         struct mthca_icm *aux_icm;
312                         u16 fw_pages;
313                 }        arbel;
314         }                fw;
315
316         u64              ddr_start;
317         u64              ddr_end;
318
319         MTHCA_DECLARE_DOORBELL_LOCK(doorbell_lock)
320         struct mutex cap_mask_mutex;
321
322         void __iomem    *hcr;
323         void __iomem    *kar;
324         void __iomem    *clr_base;
325         union {
326                 struct {
327                         void __iomem *ecr_base;
328                 } tavor;
329                 struct {
330                         void __iomem *eq_arm;
331                         void __iomem *eq_set_ci_base;
332                 } arbel;
333         } eq_regs;
334
335         struct mthca_cmd    cmd;
336         struct mthca_limits limits;
337
338         struct mthca_uar_table uar_table;
339         struct mthca_pd_table  pd_table;
340         struct mthca_mr_table  mr_table;
341         struct mthca_eq_table  eq_table;
342         struct mthca_cq_table  cq_table;
343         struct mthca_srq_table srq_table;
344         struct mthca_qp_table  qp_table;
345         struct mthca_av_table  av_table;
346         struct mthca_mcg_table mcg_table;
347
348         struct mthca_catas_err catas_err;
349
350         struct mthca_uar       driver_uar;
351         struct mthca_db_table *db_tab;
352         struct mthca_pd        driver_pd;
353         struct mthca_mr        driver_mr;
354
355         struct ib_mad_agent  *send_agent[MTHCA_MAX_PORTS][2];
356         struct ib_ah         *sm_ah[MTHCA_MAX_PORTS];
357         spinlock_t            sm_lock;
358         u8                    rate[MTHCA_MAX_PORTS];
359         bool                  active;
360 };
361
362 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_MTHCA_DEBUG
363 extern int mthca_debug_level;
364
365 #define mthca_dbg(mdev, format, arg...)                                 \
366         do {                                                            \
367                 if (mthca_debug_level)                                  \
368                         dev_printk(KERN_DEBUG, &mdev->pdev->dev, format, ## arg); \
369         } while (0)
370
371 #else /* CONFIG_INFINIBAND_MTHCA_DEBUG */
372
373 #define mthca_dbg(mdev, format, arg...) do { (void) mdev; } while (0)
374
375 #endif /* CONFIG_INFINIBAND_MTHCA_DEBUG */
376
377 #define mthca_err(mdev, format, arg...) \
378         dev_err(&mdev->pdev->dev, format, ## arg)
379 #define mthca_info(mdev, format, arg...) \
380         dev_info(&mdev->pdev->dev, format, ## arg)
381 #define mthca_warn(mdev, format, arg...) \
382         dev_warn(&mdev->pdev->dev, format, ## arg)
383
384 extern void __buggy_use_of_MTHCA_GET(void);
385 extern void __buggy_use_of_MTHCA_PUT(void);
386
387 #define MTHCA_GET(dest, source, offset)                               \
388         do {                                                          \
389                 void *__p = (char *) (source) + (offset);             \
390                 switch (sizeof (dest)) {                              \
391                 case 1: (dest) = *(u8 *) __p;       break;            \
392                 case 2: (dest) = be16_to_cpup(__p); break;            \
393                 case 4: (dest) = be32_to_cpup(__p); break;            \
394                 case 8: (dest) = be64_to_cpup(__p); break;            \
395                 default: __buggy_use_of_MTHCA_GET();                  \
396                 }                                                     \
397         } while (0)
398
399 #define MTHCA_PUT(dest, source, offset)                               \
400         do {                                                          \
401                 void *__d = ((char *) (dest) + (offset));             \
402                 switch (sizeof(source)) {                             \
403                 case 1: *(u8 *) __d = (source);                break; \
404                 case 2: *(__be16 *) __d = cpu_to_be16(source); break; \
405                 case 4: *(__be32 *) __d = cpu_to_be32(source); break; \
406                 case 8: *(__be64 *) __d = cpu_to_be64(source); break; \
407                 default: __buggy_use_of_MTHCA_PUT();                  \
408                 }                                                     \
409         } while (0)
410
411 int mthca_reset(struct mthca_dev *mdev);
412
413 u32 mthca_alloc(struct mthca_alloc *alloc);
414 void mthca_free(struct mthca_alloc *alloc, u32 obj);
415 int mthca_alloc_init(struct mthca_alloc *alloc, u32 num, u32 mask,
416                      u32 reserved);
417 void mthca_alloc_cleanup(struct mthca_alloc *alloc);
418 void *mthca_array_get(struct mthca_array *array, int index);
419 int mthca_array_set(struct mthca_array *array, int index, void *value);
420 void mthca_array_clear(struct mthca_array *array, int index);
421 int mthca_array_init(struct mthca_array *array, int nent);
422 void mthca_array_cleanup(struct mthca_array *array, int nent);
423 int mthca_buf_alloc(struct mthca_dev *dev, int size, int max_direct,
424                     union mthca_buf *buf, int *is_direct, struct mthca_pd *pd,
425                     int hca_write, struct mthca_mr *mr);
426 void mthca_buf_free(struct mthca_dev *dev, int size, union mthca_buf *buf,
427                     int is_direct, struct mthca_mr *mr);
428
429 int mthca_init_uar_table(struct mthca_dev *dev);
430 int mthca_init_pd_table(struct mthca_dev *dev);
431 int mthca_init_mr_table(struct mthca_dev *dev);
432 int mthca_init_eq_table(struct mthca_dev *dev);
433 int mthca_init_cq_table(struct mthca_dev *dev);
434 int mthca_init_srq_table(struct mthca_dev *dev);
435 int mthca_init_qp_table(struct mthca_dev *dev);
436 int mthca_init_av_table(struct mthca_dev *dev);
437 int mthca_init_mcg_table(struct mthca_dev *dev);
438
439 void mthca_cleanup_uar_table(struct mthca_dev *dev);
440 void mthca_cleanup_pd_table(struct mthca_dev *dev);
441 void mthca_cleanup_mr_table(struct mthca_dev *dev);
442 void mthca_cleanup_eq_table(struct mthca_dev *dev);
443 void mthca_cleanup_cq_table(struct mthca_dev *dev);
444 void mthca_cleanup_srq_table(struct mthca_dev *dev);
445 void mthca_cleanup_qp_table(struct mthca_dev *dev);
446 void mthca_cleanup_av_table(struct mthca_dev *dev);
447 void mthca_cleanup_mcg_table(struct mthca_dev *dev);
448
449 int mthca_register_device(struct mthca_dev *dev);
450 void mthca_unregister_device(struct mthca_dev *dev);
451
452 void mthca_start_catas_poll(struct mthca_dev *dev);
453 void mthca_stop_catas_poll(struct mthca_dev *dev);
454 int __mthca_restart_one(struct pci_dev *pdev);
455 int mthca_catas_init(void);
456 void mthca_catas_cleanup(void);
457
458 int mthca_uar_alloc(struct mthca_dev *dev, struct mthca_uar *uar);
459 void mthca_uar_free(struct mthca_dev *dev, struct mthca_uar *uar);
460
461 int mthca_pd_alloc(struct mthca_dev *dev, int privileged, struct mthca_pd *pd);
462 void mthca_pd_free(struct mthca_dev *dev, struct mthca_pd *pd);
463
464 int mthca_write_mtt_size(struct mthca_dev *dev);
465
466 struct mthca_mtt *mthca_alloc_mtt(struct mthca_dev *dev, int size);
467 void mthca_free_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt);
468 int mthca_write_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt,
469                     int start_index, u64 *buffer_list, int list_len);
470 int mthca_mr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd, int buffer_size_shift,
471                    u64 iova, u64 total_size, u32 access, struct mthca_mr *mr);
472 int mthca_mr_alloc_notrans(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
473                            u32 access, struct mthca_mr *mr);
474 int mthca_mr_alloc_phys(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
475                         u64 *buffer_list, int buffer_size_shift,
476                         int list_len, u64 iova, u64 total_size,
477                         u32 access, struct mthca_mr *mr);
478 void mthca_free_mr(struct mthca_dev *dev,  struct mthca_mr *mr);
479
480 int mthca_fmr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
481                     u32 access, struct mthca_fmr *fmr);
482 int mthca_tavor_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
483                              int list_len, u64 iova);
484 void mthca_tavor_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr);
485 int mthca_arbel_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
486                              int list_len, u64 iova);
487 void mthca_arbel_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr);
488 int mthca_free_fmr(struct mthca_dev *dev,  struct mthca_fmr *fmr);
489
490 int mthca_map_eq_icm(struct mthca_dev *dev, u64 icm_virt);
491 void mthca_unmap_eq_icm(struct mthca_dev *dev);
492
493 int mthca_poll_cq(struct ib_cq *ibcq, int num_entries,
494                   struct ib_wc *entry);
495 int mthca_tavor_arm_cq(struct ib_cq *cq, enum ib_cq_notify_flags flags);
496 int mthca_arbel_arm_cq(struct ib_cq *cq, enum ib_cq_notify_flags flags);
497 int mthca_init_cq(struct mthca_dev *dev, int nent,
498                   struct mthca_ucontext *ctx, u32 pdn,
499                   struct mthca_cq *cq);
500 void mthca_free_cq(struct mthca_dev *dev,
501                    struct mthca_cq *cq);
502 void mthca_cq_completion(struct mthca_dev *dev, u32 cqn);
503 void mthca_cq_event(struct mthca_dev *dev, u32 cqn,
504                     enum ib_event_type event_type);
505 void mthca_cq_clean(struct mthca_dev *dev, struct mthca_cq *cq, u32 qpn,
506                     struct mthca_srq *srq);
507 void mthca_cq_resize_copy_cqes(struct mthca_cq *cq);
508 int mthca_alloc_cq_buf(struct mthca_dev *dev, struct mthca_cq_buf *buf, int nent);
509 void mthca_free_cq_buf(struct mthca_dev *dev, struct mthca_cq_buf *buf, int cqe);
510
511 int mthca_alloc_srq(struct mthca_dev *dev, struct mthca_pd *pd,
512                     struct ib_srq_attr *attr, struct mthca_srq *srq);
513 void mthca_free_srq(struct mthca_dev *dev, struct mthca_srq *srq);
514 int mthca_modify_srq(struct ib_srq *ibsrq, struct ib_srq_attr *attr,
515                      enum ib_srq_attr_mask attr_mask, struct ib_udata *udata);
516 int mthca_query_srq(struct ib_srq *srq, struct ib_srq_attr *srq_attr);
517 int mthca_max_srq_sge(struct mthca_dev *dev);
518 void mthca_srq_event(struct mthca_dev *dev, u32 srqn,
519                      enum ib_event_type event_type);
520 void mthca_free_srq_wqe(struct mthca_srq *srq, u32 wqe_addr);
521 int mthca_tavor_post_srq_recv(struct ib_srq *srq, struct ib_recv_wr *wr,
522                               struct ib_recv_wr **bad_wr);
523 int mthca_arbel_post_srq_recv(struct ib_srq *srq, struct ib_recv_wr *wr,
524                               struct ib_recv_wr **bad_wr);
525
526 void mthca_qp_event(struct mthca_dev *dev, u32 qpn,
527                     enum ib_event_type event_type);
528 int mthca_query_qp(struct ib_qp *ibqp, struct ib_qp_attr *qp_attr, int qp_attr_mask,
529                    struct ib_qp_init_attr *qp_init_attr);
530 int mthca_modify_qp(struct ib_qp *ibqp, struct ib_qp_attr *attr, int attr_mask,
531                     struct ib_udata *udata);
532 int mthca_tavor_post_send(struct ib_qp *ibqp, struct ib_send_wr *wr,
533                           struct ib_send_wr **bad_wr);
534 int mthca_tavor_post_receive(struct ib_qp *ibqp, struct ib_recv_wr *wr,
535                              struct ib_recv_wr **bad_wr);
536 int mthca_arbel_post_send(struct ib_qp *ibqp, struct ib_send_wr *wr,
537                           struct ib_send_wr **bad_wr);
538 int mthca_arbel_post_receive(struct ib_qp *ibqp, struct ib_recv_wr *wr,
539                              struct ib_recv_wr **bad_wr);
540 void mthca_free_err_wqe(struct mthca_dev *dev, struct mthca_qp *qp, int is_send,
541                         int index, int *dbd, __be32 *new_wqe);
542 int mthca_alloc_qp(struct mthca_dev *dev,
543                    struct mthca_pd *pd,
544                    struct mthca_cq *send_cq,
545                    struct mthca_cq *recv_cq,
546                    enum ib_qp_type type,
547                    enum ib_sig_type send_policy,
548                    struct ib_qp_cap *cap,
549                    struct mthca_qp *qp);
550 int mthca_alloc_sqp(struct mthca_dev *dev,
551                     struct mthca_pd *pd,
552                     struct mthca_cq *send_cq,
553                     struct mthca_cq *recv_cq,
554                     enum ib_sig_type send_policy,
555                     struct ib_qp_cap *cap,
556                     int qpn,
557                     int port,
558                     struct mthca_sqp *sqp);
559 void mthca_free_qp(struct mthca_dev *dev, struct mthca_qp *qp);
560 int mthca_create_ah(struct mthca_dev *dev,
561                     struct mthca_pd *pd,
562                     struct ib_ah_attr *ah_attr,
563                     struct mthca_ah *ah);
564 int mthca_destroy_ah(struct mthca_dev *dev, struct mthca_ah *ah);
565 int mthca_read_ah(struct mthca_dev *dev, struct mthca_ah *ah,
566                   struct ib_ud_header *header);
567 int mthca_ah_query(struct ib_ah *ibah, struct ib_ah_attr *attr);
568 int mthca_ah_grh_present(struct mthca_ah *ah);
569 u8 mthca_get_rate(struct mthca_dev *dev, int static_rate, u8 port);
570 enum ib_rate mthca_rate_to_ib(struct mthca_dev *dev, u8 mthca_rate, u8 port);
571
572 int mthca_multicast_attach(struct ib_qp *ibqp, union ib_gid *gid, u16 lid);
573 int mthca_multicast_detach(struct ib_qp *ibqp, union ib_gid *gid, u16 lid);
574
575 int mthca_process_mad(struct ib_device *ibdev,
576                       int mad_flags,
577                       u8 port_num,
578                       const struct ib_wc *in_wc,
579                       const struct ib_grh *in_grh,
580                       const struct ib_mad_hdr *in, size_t in_mad_size,
581                       struct ib_mad_hdr *out, size_t *out_mad_size,
582                       u16 *out_mad_pkey_index);
583 int mthca_create_agents(struct mthca_dev *dev);
584 void mthca_free_agents(struct mthca_dev *dev);
585
586 static inline struct mthca_dev *to_mdev(struct ib_device *ibdev)
587 {
588         return container_of(ibdev, struct mthca_dev, ib_dev);
589 }
590
591 static inline int mthca_is_memfree(struct mthca_dev *dev)
592 {
593         return dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_MEMFREE;
594 }
595
596 #endif /* MTHCA_DEV_H */