drivers/infiniband/hw/mthca/mthca_mr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2004 Topspin Communications.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2005 Mellanox Technologies. All rights reserved.
   4  *
   5  * This software is available to you under a choice of one of two
   6  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   7  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   8  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   9  * OpenIB.org BSD license below:
  10  *
  11  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  12  *     without modification, are permitted provided that the following
  13  *     conditions are met:
  14  *
  15  *      - Redistributions of source code must retain the above
  16  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  17  *        disclaimer.
  18  *
  19  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  20  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  21  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  22  *        provided with the distribution.
  23  *
  24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  25  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  26  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  27  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  28  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  29  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  30  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  31  * SOFTWARE.
  32  *
  33  * $Id: mthca_mr.c 1349 2004-12-16 21:09:43Z roland $
  34  */
  35
  36 #include <linux/slab.h>
  37 #include <linux/errno.h>
  38
  39 #include "mthca_dev.h"
  40 #include "mthca_cmd.h"
  41 #include "mthca_memfree.h"
  42
  43 struct mthca_mtt {
  44         struct mthca_buddy *buddy;
  45         int                 order;
  46         u32                 first_seg;
  47 };
  48
  49 /*
  50  * Must be packed because mtt_seg is 64 bits but only aligned to 32 bits.
  51  */
  52 struct mthca_mpt_entry {
  53         __be32 flags;
  54         __be32 page_size;
  55         __be32 key;
  56         __be32 pd;
  57         __be64 start;
  58         __be64 length;
  59         __be32 lkey;
  60         __be32 window_count;
  61         __be32 window_count_limit;
  62         __be64 mtt_seg;
  63         __be32 mtt_sz;          /* Arbel only */
  64         u32    reserved[2];
  65 } __attribute__((packed));
  66
  67 #define MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS       (0xfUL << 28)
  68 #define MTHCA_MPT_FLAG_MIO           (1 << 17)
  69 #define MTHCA_MPT_FLAG_BIND_ENABLE   (1 << 15)
  70 #define MTHCA_MPT_FLAG_PHYSICAL      (1 <<  9)
  71 #define MTHCA_MPT_FLAG_REGION        (1 <<  8)
  72
  73 #define MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT       1
  74
  75 #define MTHCA_MPT_STATUS_SW 0xF0
  76 #define MTHCA_MPT_STATUS_HW 0x00
  77
  78 #define SINAI_FMR_KEY_INC 0x1000000
  79
  80 /*
  81  * Buddy allocator for MTT segments (currently not very efficient
  82  * since it doesn't keep a free list and just searches linearly
  83  * through the bitmaps)
  84  */
  85
  86 static u32 mthca_buddy_alloc(struct mthca_buddy *buddy, int order)
  87 {
  88         int o;
  89         int m;
  90         u32 seg;
  91
  92         spin_lock(&buddy->lock);
  93
  94         for (o = order; o <= buddy->max_order; ++o) {
  95                 m = 1 << (buddy->max_order - o);
  96                 seg = find_first_bit(buddy->bits[o], m);
  97                 if (seg < m)
  98                         goto found;
  99         }
 100
 101         spin_unlock(&buddy->lock);
 102         return -1;
 103
 104  found:
 105         clear_bit(seg, buddy->bits[o]);
 106
 107         while (o > order) {
 108                 --o;
 109                 seg <<= 1;
 110                 set_bit(seg ^ 1, buddy->bits[o]);
 111         }
 112
 113         spin_unlock(&buddy->lock);
 114
 115         seg <<= order;
 116
 117         return seg;
 118 }
 119
 120 static void mthca_buddy_free(struct mthca_buddy *buddy, u32 seg, int order)
 121 {
 122         seg >>= order;
 123
 124         spin_lock(&buddy->lock);
 125
 126         while (test_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order])) {
 127                 clear_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order]);
 128                 seg >>= 1;
 129                 ++order;
 130         }
 131
 132         set_bit(seg, buddy->bits[order]);
 133
 134         spin_unlock(&buddy->lock);
 135 }
 136
 137 static int mthca_buddy_init(struct mthca_buddy *buddy, int max_order)
 138 {
 139         int i, s;
 140
 141         buddy->max_order = max_order;
 142         spin_lock_init(&buddy->lock);
 143
 144         buddy->bits = kzalloc((buddy->max_order + 1) * sizeof (long *),
 145                               GFP_KERNEL);
 146         if (!buddy->bits)
 147                 goto err_out;
 148
 149         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i) {
 150                 s = BITS_TO_LONGS(1 << (buddy->max_order - i));
 151                 buddy->bits[i] = kmalloc(s * sizeof (long), GFP_KERNEL);
 152                 if (!buddy->bits[i])
 153                         goto err_out_free;
 154                 bitmap_zero(buddy->bits[i],
 155                             1 << (buddy->max_order - i));
 156         }
 157
 158         set_bit(0, buddy->bits[buddy->max_order]);
 159
 160         return 0;
 161
 162 err_out_free:
 163         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
 164                 kfree(buddy->bits[i]);
 165
 166         kfree(buddy->bits);
 167
 168 err_out:
 169         return -ENOMEM;
 170 }
 171
 172 static void mthca_buddy_cleanup(struct mthca_buddy *buddy)
 173 {
 174         int i;
 175
 176         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
 177                 kfree(buddy->bits[i]);
 178
 179         kfree(buddy->bits);
 180 }
 181
 182 static u32 mthca_alloc_mtt_range(struct mthca_dev *dev, int order,
 183                                  struct mthca_buddy *buddy)
 184 {
 185         u32 seg = mthca_buddy_alloc(buddy, order);
 186
 187         if (seg == -1)
 188                 return -1;
 189
 190         if (mthca_is_memfree(dev))
 191                 if (mthca_table_get_range(dev, dev->mr_table.mtt_table, seg,
 192                                           seg + (1 << order) - 1)) {
 193                         mthca_buddy_free(buddy, seg, order);
 194                         seg = -1;
 195                 }
 196
 197         return seg;
 198 }
 199
 200 static struct mthca_mtt *__mthca_alloc_mtt(struct mthca_dev *dev, int size,
 201                                            struct mthca_buddy *buddy)
 202 {
 203         struct mthca_mtt *mtt;
 204         int i;
 205
 206         if (size <= 0)
 207                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 208
 209         mtt = kmalloc(sizeof *mtt, GFP_KERNEL);
 210         if (!mtt)
 211                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 212
 213         mtt->buddy = buddy;
 214         mtt->order = 0;
 215         for (i = MTHCA_MTT_SEG_SIZE / 8; i < size; i <<= 1)
 216                 ++mtt->order;
 217
 218         mtt->first_seg = mthca_alloc_mtt_range(dev, mtt->order, buddy);
 219         if (mtt->first_seg == -1) {
 220                 kfree(mtt);
 221                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 222         }
 223
 224         return mtt;
 225 }
 226
 227 struct mthca_mtt *mthca_alloc_mtt(struct mthca_dev *dev, int size)
 228 {
 229         return __mthca_alloc_mtt(dev, size, &dev->mr_table.mtt_buddy);
 230 }
 231
 232 void mthca_free_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt)
 233 {
 234         if (!mtt)
 235                 return;
 236
 237         mthca_buddy_free(mtt->buddy, mtt->first_seg, mtt->order);
 238
 239         mthca_table_put_range(dev, dev->mr_table.mtt_table,
 240                               mtt->first_seg,
 241                               mtt->first_seg + (1 << mtt->order) - 1);
 242
 243         kfree(mtt);
 244 }
 245
 246 static int __mthca_write_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt,
 247                              int start_index, u64 *buffer_list, int list_len)
 248 {
 249         struct mthca_mailbox *mailbox;
 250         __be64 *mtt_entry;
 251         int err = 0;
 252         u8 status;
 253         int i;
 254
 255         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
 256         if (IS_ERR(mailbox))
 257                 return PTR_ERR(mailbox);
 258         mtt_entry = mailbox->buf;
 259
 260         while (list_len > 0) {
 261                 mtt_entry[0] = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
 262                                            mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE +
 263                                            start_index * 8);
 264                 mtt_entry[1] = 0;
 265                 for (i = 0; i < list_len && i < MTHCA_MAILBOX_SIZE / 8 - 2; ++i)
 266                         mtt_entry[i + 2] = cpu_to_be64(buffer_list[i] |
 267                                                        MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
 268
 269                 /*
 270                  * If we have an odd number of entries to write, add
 271                  * one more dummy entry for firmware efficiency.
 272                  */
 273                 if (i & 1)
 274                         mtt_entry[i + 2] = 0;
 275
 276                 err = mthca_WRITE_MTT(dev, mailbox, (i + 1) & ~1, &status);
 277                 if (err) {
 278                         mthca_warn(dev, "WRITE_MTT failed (%d)\n", err);
 279                         goto out;
 280                 }
 281                 if (status) {
 282                         mthca_warn(dev, "WRITE_MTT returned status 0x%02x\n",
 283                                    status);
 284                         err = -EINVAL;
 285                         goto out;
 286                 }
 287
 288                 list_len    -= i;
 289                 start_index += i;
 290                 buffer_list += i;
 291         }
 292
 293 out:
 294         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 295         return err;
 296 }
 297
 298 int mthca_write_mtt_size(struct mthca_dev *dev)
 299 {
 300         if (dev->mr_table.fmr_mtt_buddy != &dev->mr_table.mtt_buddy ||
 301             !(dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR))
 302                 /*
 303                  * Be friendly to WRITE_MTT command
 304                  * and leave two empty slots for the
 305                  * index and reserved fields of the
 306                  * mailbox.
 307                  */
 308                 return PAGE_SIZE / sizeof (u64) - 2;
 309
 310         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
 311         return mthca_is_memfree(dev) ? (PAGE_SIZE / sizeof (u64)) : 0x7ffffff;
 312 }
 313
 314 static void mthca_tavor_write_mtt_seg(struct mthca_dev *dev,
 315                                       struct mthca_mtt *mtt, int start_index,
 316                                       u64 *buffer_list, int list_len)
 317 {
 318         u64 __iomem *mtts;
 319         int i;
 320
 321         mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE +
 322                 start_index * sizeof (u64);
 323         for (i = 0; i < list_len; ++i)
 324                 mthca_write64_raw(cpu_to_be64(buffer_list[i] | MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT),
 325                                   mtts + i);
 326 }
 327
 328 static void mthca_arbel_write_mtt_seg(struct mthca_dev *dev,
 329                                       struct mthca_mtt *mtt, int start_index,
 330                                       u64 *buffer_list, int list_len)
 331 {
 332         __be64 *mtts;
 333         dma_addr_t dma_handle;
 334         int i;
 335         int s = start_index * sizeof (u64);
 336
 337         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
 338         BUG_ON(s / PAGE_SIZE != (s + list_len * sizeof(u64) - 1) / PAGE_SIZE);
 339         /* Require full segments */
 340         BUG_ON(s % MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
 341
 342         mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table, mtt->first_seg +
 343                                 s / MTHCA_MTT_SEG_SIZE, &dma_handle);
 344
 345         BUG_ON(!mtts);
 346
 347         for (i = 0; i < list_len; ++i)
 348                 mtts[i] = cpu_to_be64(buffer_list[i] | MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
 349
 350         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, dma_handle, list_len * sizeof (u64), DMA_TO_DEVICE);
 351 }
 352
 353 int mthca_write_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt,
 354                     int start_index, u64 *buffer_list, int list_len)
 355 {
 356         int size = mthca_write_mtt_size(dev);
 357         int chunk;
 358
 359         if (dev->mr_table.fmr_mtt_buddy != &dev->mr_table.mtt_buddy ||
 360             !(dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR))
 361                 return __mthca_write_mtt(dev, mtt, start_index, buffer_list, list_len);
 362
 363         while (list_len > 0) {
 364                 chunk = min(size, list_len);
 365                 if (mthca_is_memfree(dev))
 366                         mthca_arbel_write_mtt_seg(dev, mtt, start_index,
 367                                                   buffer_list, chunk);
 368                 else
 369                         mthca_tavor_write_mtt_seg(dev, mtt, start_index,
 370                                                   buffer_list, chunk);
 371
 372                 list_len    -= chunk;
 373                 start_index += chunk;
 374                 buffer_list += chunk;
 375         }
 376
 377         return 0;
 378 }
 379
 380 static inline u32 tavor_hw_index_to_key(u32 ind)
 381 {
 382         return ind;
 383 }
 384
 385 static inline u32 tavor_key_to_hw_index(u32 key)
 386 {
 387         return key;
 388 }
 389
 390 static inline u32 arbel_hw_index_to_key(u32 ind)
 391 {
 392         return (ind >> 24) | (ind << 8);
 393 }
 394
 395 static inline u32 arbel_key_to_hw_index(u32 key)
 396 {
 397         return (key << 24) | (key >> 8);
 398 }
 399
 400 static inline u32 hw_index_to_key(struct mthca_dev *dev, u32 ind)
 401 {
 402         if (mthca_is_memfree(dev))
 403                 return arbel_hw_index_to_key(ind);
 404         else
 405                 return tavor_hw_index_to_key(ind);
 406 }
 407
 408 static inline u32 key_to_hw_index(struct mthca_dev *dev, u32 key)
 409 {
 410         if (mthca_is_memfree(dev))
 411                 return arbel_key_to_hw_index(key);
 412         else
 413                 return tavor_key_to_hw_index(key);
 414 }
 415
 416 static inline u32 adjust_key(struct mthca_dev *dev, u32 key)
 417 {
 418         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
 419                 return ((key << 20) & 0x800000) | (key & 0x7fffff);
 420         else
 421                 return key;
 422 }
 423
 424 int mthca_mr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd, int buffer_size_shift,
 425                    u64 iova, u64 total_size, u32 access, struct mthca_mr *mr)
 426 {
 427         struct mthca_mailbox *mailbox;
 428         struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
 429         u32 key;
 430         int i;
 431         int err;
 432         u8 status;
 433
 434         WARN_ON(buffer_size_shift >= 32);
 435
 436         key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 437         if (key == -1)
 438                 return -ENOMEM;
 439         key = adjust_key(dev, key);
 440         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
 441
 442         if (mthca_is_memfree(dev)) {
 443                 err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 444                 if (err)
 445                         goto err_out_mpt_free;
 446         }
 447
 448         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
 449         if (IS_ERR(mailbox)) {
 450                 err = PTR_ERR(mailbox);
 451                 goto err_out_table;
 452         }
 453         mpt_entry = mailbox->buf;
 454
 455         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
 456                                        MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
 457                                        MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
 458                                        access);
 459         if (!mr->mtt)
 460                 mpt_entry->flags |= cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_PHYSICAL);
 461
 462         mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(buffer_size_shift - 12);
 463         mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
 464         mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
 465         mpt_entry->start     = cpu_to_be64(iova);
 466         mpt_entry->length    = cpu_to_be64(total_size);
 467
 468         memset(&mpt_entry->lkey, 0,
 469                sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, lkey));
 470
 471         if (mr->mtt)
 472                 mpt_entry->mtt_seg =
 473                         cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
 474                                     mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
 475
 476         if (0) {
 477                 mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
 478                 for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
 479                         if (i % 4 == 0)
 480                                 printk("[%02x] ", i * 4);
 481                         printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
 482                         if ((i + 1) % 4 == 0)
 483                                 printk("\n");
 484                 }
 485         }
 486
 487         err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
 488                               key & (dev->limits.num_mpts - 1),
 489                               &status);
 490         if (err) {
 491                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
 492                 goto err_out_mailbox;
 493         } else if (status) {
 494                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
 495                            status);
 496                 err = -EINVAL;
 497                 goto err_out_mailbox;
 498         }
 499
 500         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 501         return err;
 502
 503 err_out_mailbox:
 504         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 505
 506 err_out_table:
 507         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 508
 509 err_out_mpt_free:
 510         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key);
 511         return err;
 512 }
 513
 514 int mthca_mr_alloc_notrans(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
 515                            u32 access, struct mthca_mr *mr)
 516 {
 517         mr->mtt = NULL;
 518         return mthca_mr_alloc(dev, pd, 12, 0, ~0ULL, access, mr);
 519 }
 520
 521 int mthca_mr_alloc_phys(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
 522                         u64 *buffer_list, int buffer_size_shift,
 523                         int list_len, u64 iova, u64 total_size,
 524                         u32 access, struct mthca_mr *mr)
 525 {
 526         int err;
 527
 528         mr->mtt = mthca_alloc_mtt(dev, list_len);
 529         if (IS_ERR(mr->mtt))
 530                 return PTR_ERR(mr->mtt);
 531
 532         err = mthca_write_mtt(dev, mr->mtt, 0, buffer_list, list_len);
 533         if (err) {
 534                 mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 535                 return err;
 536         }
 537
 538         err = mthca_mr_alloc(dev, pd, buffer_size_shift, iova,
 539                              total_size, access, mr);
 540         if (err)
 541                 mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 542
 543         return err;
 544 }
 545
 546 /* Free mr or fmr */
 547 static void mthca_free_region(struct mthca_dev *dev, u32 lkey)
 548 {
 549         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table,
 550                         key_to_hw_index(dev, lkey));
 551
 552         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key_to_hw_index(dev, lkey));
 553 }
 554
 555 void mthca_free_mr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mr *mr)
 556 {
 557         int err;
 558         u8 status;
 559
 560         err = mthca_HW2SW_MPT(dev, NULL,
 561                               key_to_hw_index(dev, mr->ibmr.lkey) &
 562                               (dev->limits.num_mpts - 1),
 563                               &status);
 564         if (err)
 565                 mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT failed (%d)\n", err);
 566         else if (status)
 567                 mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT returned status 0x%02x\n",
 568                            status);
 569
 570         mthca_free_region(dev, mr->ibmr.lkey);
 571         mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 572 }
 573
 574 int mthca_fmr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
 575                     u32 access, struct mthca_fmr *mr)
 576 {
 577         struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
 578         struct mthca_mailbox *mailbox;
 579         u64 mtt_seg;
 580         u32 key, idx;
 581         u8 status;
 582         int list_len = mr->attr.max_pages;
 583         int err = -ENOMEM;
 584         int i;
 585
 586         if (mr->attr.page_shift < 12 || mr->attr.page_shift >= 32)
 587                 return -EINVAL;
 588
 589         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
 590         if (mthca_is_memfree(dev) &&
 591             mr->attr.max_pages * sizeof *mr->mem.arbel.mtts > PAGE_SIZE)
 592                 return -EINVAL;
 593
 594         mr->maps = 0;
 595
 596         key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 597         if (key == -1)
 598                 return -ENOMEM;
 599         key = adjust_key(dev, key);
 600
 601         idx = key & (dev->limits.num_mpts - 1);
 602         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
 603
 604         if (mthca_is_memfree(dev)) {
 605                 err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 606                 if (err)
 607                         goto err_out_mpt_free;
 608
 609                 mr->mem.arbel.mpt = mthca_table_find(dev->mr_table.mpt_table, key, NULL);
 610                 BUG_ON(!mr->mem.arbel.mpt);
 611         } else
 612                 mr->mem.tavor.mpt = dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base +
 613                         sizeof *(mr->mem.tavor.mpt) * idx;
 614
 615         mr->mtt = __mthca_alloc_mtt(dev, list_len, dev->mr_table.fmr_mtt_buddy);
 616         if (IS_ERR(mr->mtt)) {
 617                 err = PTR_ERR(mr->mtt);
 618                 goto err_out_table;
 619         }
 620
 621         mtt_seg = mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE;
 622
 623         if (mthca_is_memfree(dev)) {
 624                 mr->mem.arbel.mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table,
 625                                                       mr->mtt->first_seg,
 626                                                       &mr->mem.arbel.dma_handle);
 627                 BUG_ON(!mr->mem.arbel.mtts);
 628         } else
 629                 mr->mem.tavor.mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt_seg;
 630
 631         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
 632         if (IS_ERR(mailbox)) {
 633                 err = PTR_ERR(mailbox);
 634                 goto err_out_free_mtt;
 635         }
 636
 637         mpt_entry = mailbox->buf;
 638
 639         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
 640                                        MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
 641                                        MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
 642                                        access);
 643
 644         mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(mr->attr.page_shift - 12);
 645         mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
 646         mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
 647         memset(&mpt_entry->start, 0,
 648                sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
 649         mpt_entry->mtt_seg   = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base + mtt_seg);
 650
 651         if (0) {
 652                 mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
 653                 for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
 654                         if (i % 4 == 0)
 655                                 printk("[%02x] ", i * 4);
 656                         printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
 657                         if ((i + 1) % 4 == 0)
 658                                 printk("\n");
 659                 }
 660         }
 661
 662         err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
 663                               key & (dev->limits.num_mpts - 1),
 664                               &status);
 665         if (err) {
 666                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
 667                 goto err_out_mailbox_free;
 668         }
 669         if (status) {
 670                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
 671                            status);
 672                 err = -EINVAL;
 673                 goto err_out_mailbox_free;
 674         }
 675
 676         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 677         return 0;
 678
 679 err_out_mailbox_free:
 680         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 681
 682 err_out_free_mtt:
 683         mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 684
 685 err_out_table:
 686         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 687
 688 err_out_mpt_free:
 689         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, mr->ibmr.lkey);
 690         return err;
 691 }
 692
 693 int mthca_free_fmr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
 694 {
 695         if (fmr->maps)
 696                 return -EBUSY;
 697
 698         mthca_free_region(dev, fmr->ibmr.lkey);
 699         mthca_free_mtt(dev, fmr->mtt);
 700
 701         return 0;
 702 }
 703
 704 static inline int mthca_check_fmr(struct mthca_fmr *fmr, u64 *page_list,
 705                                   int list_len, u64 iova)
 706 {
 707         int i, page_mask;
 708
 709         if (list_len > fmr->attr.max_pages)
 710                 return -EINVAL;
 711
 712         page_mask = (1 << fmr->attr.page_shift) - 1;
 713
 714         /* We are getting page lists, so va must be page aligned. */
 715         if (iova & page_mask)
 716                 return -EINVAL;
 717
 718         /* Trust the user not to pass misaligned data in page_list */
 719         if (0)
 720                 for (i = 0; i < list_len; ++i) {
 721                         if (page_list[i] & ~page_mask)
 722                                 return -EINVAL;
 723                 }
 724
 725         if (fmr->maps >= fmr->attr.max_maps)
 726                 return -EINVAL;
 727
 728         return 0;
 729 }
 730
 731
 732 int mthca_tavor_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
 733                              int list_len, u64 iova)
 734 {
 735         struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
 736         struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
 737         struct mthca_mpt_entry mpt_entry;
 738         u32 key;
 739         int i, err;
 740
 741         err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
 742         if (err)
 743                 return err;
 744
 745         ++fmr->maps;
 746
 747         key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 748         key += dev->limits.num_mpts;
 749         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
 750
 751         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
 752
 753         for (i = 0; i < list_len; ++i) {
 754                 __be64 mtt_entry = cpu_to_be64(page_list[i] |
 755                                                MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
 756                 mthca_write64_raw(mtt_entry, fmr->mem.tavor.mtts + i);
 757         }
 758
 759         mpt_entry.lkey   = cpu_to_be32(key);
 760         mpt_entry.length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
 761         mpt_entry.start  = cpu_to_be64(iova);
 762
 763         __raw_writel((__force u32) mpt_entry.lkey, &fmr->mem.tavor.mpt->key);
 764         memcpy_toio(&fmr->mem.tavor.mpt->start, &mpt_entry.start,
 765                     offsetof(struct mthca_mpt_entry, window_count) -
 766                     offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
 767
 768         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_HW, fmr->mem.tavor.mpt);
 769
 770         return 0;
 771 }
 772
 773 int mthca_arbel_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
 774                              int list_len, u64 iova)
 775 {
 776         struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
 777         struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
 778         u32 key;
 779         int i, err;
 780
 781         err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
 782         if (err)
 783                 return err;
 784
 785         ++fmr->maps;
 786
 787         key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 788         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
 789                 key += SINAI_FMR_KEY_INC;
 790         else
 791                 key += dev->limits.num_mpts;
 792         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
 793
 794         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
 795
 796         wmb();
 797
 798         for (i = 0; i < list_len; ++i)
 799                 fmr->mem.arbel.mtts[i] = cpu_to_be64(page_list[i] |
 800                                                      MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
 801
 802         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, fmr->mem.arbel.dma_handle,
 803                         list_len * sizeof(u64), DMA_TO_DEVICE);
 804
 805         fmr->mem.arbel.mpt->key    = cpu_to_be32(key);
 806         fmr->mem.arbel.mpt->lkey   = cpu_to_be32(key);
 807         fmr->mem.arbel.mpt->length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
 808         fmr->mem.arbel.mpt->start  = cpu_to_be64(iova);
 809
 810         wmb();
 811
 812         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_HW;
 813
 814         wmb();
 815
 816         return 0;
 817 }
 818
 819 void mthca_tavor_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
 820 {
 821         u32 key;
 822
 823         if (!fmr->maps)
 824                 return;
 825
 826         key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 827         key &= dev->limits.num_mpts - 1;
 828         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
 829
 830         fmr->maps = 0;
 831
 832         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
 833 }
 834
 835 void mthca_arbel_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
 836 {
 837         u32 key;
 838
 839         if (!fmr->maps)
 840                 return;
 841
 842         key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 843         key &= dev->limits.num_mpts - 1;
 844         key = adjust_key(dev, key);
 845         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
 846
 847         fmr->maps = 0;
 848
 849         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
 850 }
 851
 852 int mthca_init_mr_table(struct mthca_dev *dev)
 853 {
 854         unsigned long addr;
 855         int mpts, mtts, err, i;
 856
 857         err = mthca_alloc_init(&dev->mr_table.mpt_alloc,
 858                                dev->limits.num_mpts,
 859                                ~0, dev->limits.reserved_mrws);
 860         if (err)
 861                 return err;
 862
 863         if (!mthca_is_memfree(dev) &&
 864             (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_DDR_HIDDEN))
 865                 dev->limits.fmr_reserved_mtts = 0;
 866         else
 867                 dev->mthca_flags |= MTHCA_FLAG_FMR;
 868
 869         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
 870                 mthca_dbg(dev, "Memory key throughput optimization activated.\n");
 871
 872         err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.mtt_buddy,
 873                                fls(dev->limits.num_mtt_segs - 1));
 874
 875         if (err)
 876                 goto err_mtt_buddy;
 877
 878         dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base = NULL;
 879         dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base = NULL;
 880
 881         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
 882                 i = fls(dev->limits.fmr_reserved_mtts - 1);
 883
 884                 if (i >= 31) {
 885                         mthca_warn(dev, "Unable to reserve 2^31 FMR MTTs.\n");
 886                         err = -EINVAL;
 887                         goto err_fmr_mpt;
 888                 }
 889                 mpts = mtts = 1 << i;
 890         } else {
 891                 mtts = dev->limits.num_mtt_segs;
 892                 mpts = dev->limits.num_mpts;
 893         }
 894
 895         if (!mthca_is_memfree(dev) &&
 896             (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR)) {
 897
 898                 addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
 899                         ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
 900                          dev->mr_table.mpt_base);
 901
 902                 dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base =
 903                         ioremap(addr, mpts * sizeof(struct mthca_mpt_entry));
 904
 905                 if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base) {
 906                         mthca_warn(dev, "MPT ioremap for FMR failed.\n");
 907                         err = -ENOMEM;
 908                         goto err_fmr_mpt;
 909                 }
 910
 911                 addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
 912                         ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
 913                          dev->mr_table.mtt_base);
 914
 915                 dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base =
 916                         ioremap(addr, mtts * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
 917                 if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base) {
 918                         mthca_warn(dev, "MTT ioremap for FMR failed.\n");
 919                         err = -ENOMEM;
 920                         goto err_fmr_mtt;
 921                 }
 922         }
 923
 924         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
 925                 err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy, fls(mtts - 1));
 926                 if (err)
 927                         goto err_fmr_mtt_buddy;
 928
 929                 /* Prevent regular MRs from using FMR keys */
 930                 err = mthca_buddy_alloc(&dev->mr_table.mtt_buddy, fls(mtts - 1));
 931                 if (err)
 932                         goto err_reserve_fmr;
 933
 934                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy =
 935                         &dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy;
 936         } else
 937                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy = &dev->mr_table.mtt_buddy;
 938
 939         /* FMR table is always the first, take reserved MTTs out of there */
 940         if (dev->limits.reserved_mtts) {
 941                 i = fls(dev->limits.reserved_mtts - 1);
 942
 943                 if (mthca_alloc_mtt_range(dev, i,
 944                                           dev->mr_table.fmr_mtt_buddy) == -1) {
 945                         mthca_warn(dev, "MTT table of order %d is too small.\n",
 946                                   dev->mr_table.fmr_mtt_buddy->max_order);
 947                         err = -ENOMEM;
 948                         goto err_reserve_mtts;
 949                 }
 950         }
 951
 952         return 0;
 953
 954 err_reserve_mtts:
 955 err_reserve_fmr:
 956         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
 957                 mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
 958
 959 err_fmr_mtt_buddy:
 960         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
 961                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
 962
 963 err_fmr_mtt:
 964         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
 965                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
 966
 967 err_fmr_mpt:
 968         mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
 969
 970 err_mtt_buddy:
 971         mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 972
 973         return err;
 974 }
 975
 976 void mthca_cleanup_mr_table(struct mthca_dev *dev)
 977 {
 978         /* XXX check if any MRs are still allocated? */
 979         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
 980                 mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
 981
 982         mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
 983
 984         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
 985                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
 986         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
 987                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
 988
 989         mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 990 }