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                 /*
 302                  * Be friendly to WRITE_MTT command
 303                  * and leave two empty slots for the
 304                  * index and reserved fields of the
 305                  * mailbox.
 306                  */
 307                 return PAGE_SIZE / sizeof (u64) - 2;
 308
 309         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
 310         return mthca_is_memfree(dev) ? (PAGE_SIZE / sizeof (u64)) : 0x7ffffff;
 311 }
 312
 313 static void mthca_tavor_write_mtt_seg(struct mthca_dev *dev,
 314                                       struct mthca_mtt *mtt, int start_index,
 315                                       u64 *buffer_list, int list_len)
 316 {
 317         u64 __iomem *mtts;
 318         int i;
 319
 320         mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE +
 321                 start_index * sizeof (u64);
 322         for (i = 0; i < list_len; ++i)
 323                 mthca_write64_raw(cpu_to_be64(buffer_list[i] | MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT),
 324                                   mtts + i);
 325 }
 326
 327 static void mthca_arbel_write_mtt_seg(struct mthca_dev *dev,
 328                                       struct mthca_mtt *mtt, int start_index,
 329                                       u64 *buffer_list, int list_len)
 330 {
 331         __be64 *mtts;
 332         dma_addr_t dma_handle;
 333         int i;
 334         int s = start_index * sizeof (u64);
 335
 336         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
 337         BUG_ON(s / PAGE_SIZE != (s + list_len * sizeof(u64) - 1) / PAGE_SIZE);
 338         /* Require full segments */
 339         BUG_ON(s % MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
 340
 341         mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table, mtt->first_seg +
 342                                 s / MTHCA_MTT_SEG_SIZE, &dma_handle);
 343
 344         BUG_ON(!mtts);
 345
 346         for (i = 0; i < list_len; ++i)
 347                 mtts[i] = cpu_to_be64(buffer_list[i] | MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
 348
 349         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, dma_handle, list_len * sizeof (u64), DMA_TO_DEVICE);
 350 }
 351
 352 int mthca_write_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt,
 353                     int start_index, u64 *buffer_list, int list_len)
 354 {
 355         int size = mthca_write_mtt_size(dev);
 356         int chunk;
 357
 358         if (dev->mr_table.fmr_mtt_buddy != &dev->mr_table.mtt_buddy)
 359                 return __mthca_write_mtt(dev, mtt, start_index, buffer_list, list_len);
 360
 361         while (list_len > 0) {
 362                 chunk = min(size, list_len);
 363                 if (mthca_is_memfree(dev))
 364                         mthca_arbel_write_mtt_seg(dev, mtt, start_index,
 365                                                   buffer_list, chunk);
 366                 else
 367                         mthca_tavor_write_mtt_seg(dev, mtt, start_index,
 368                                                   buffer_list, chunk);
 369
 370                 list_len    -= chunk;
 371                 start_index += chunk;
 372                 buffer_list += chunk;
 373         }
 374
 375         return 0;
 376 }
 377
 378 static inline u32 tavor_hw_index_to_key(u32 ind)
 379 {
 380         return ind;
 381 }
 382
 383 static inline u32 tavor_key_to_hw_index(u32 key)
 384 {
 385         return key;
 386 }
 387
 388 static inline u32 arbel_hw_index_to_key(u32 ind)
 389 {
 390         return (ind >> 24) | (ind << 8);
 391 }
 392
 393 static inline u32 arbel_key_to_hw_index(u32 key)
 394 {
 395         return (key << 24) | (key >> 8);
 396 }
 397
 398 static inline u32 hw_index_to_key(struct mthca_dev *dev, u32 ind)
 399 {
 400         if (mthca_is_memfree(dev))
 401                 return arbel_hw_index_to_key(ind);
 402         else
 403                 return tavor_hw_index_to_key(ind);
 404 }
 405
 406 static inline u32 key_to_hw_index(struct mthca_dev *dev, u32 key)
 407 {
 408         if (mthca_is_memfree(dev))
 409                 return arbel_key_to_hw_index(key);
 410         else
 411                 return tavor_key_to_hw_index(key);
 412 }
 413
 414 static inline u32 adjust_key(struct mthca_dev *dev, u32 key)
 415 {
 416         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
 417                 return ((key << 20) & 0x800000) | (key & 0x7fffff);
 418         else
 419                 return key;
 420 }
 421
 422 int mthca_mr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd, int buffer_size_shift,
 423                    u64 iova, u64 total_size, u32 access, struct mthca_mr *mr)
 424 {
 425         struct mthca_mailbox *mailbox;
 426         struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
 427         u32 key;
 428         int i;
 429         int err;
 430         u8 status;
 431
 432         WARN_ON(buffer_size_shift >= 32);
 433
 434         key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 435         if (key == -1)
 436                 return -ENOMEM;
 437         key = adjust_key(dev, key);
 438         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
 439
 440         if (mthca_is_memfree(dev)) {
 441                 err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 442                 if (err)
 443                         goto err_out_mpt_free;
 444         }
 445
 446         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
 447         if (IS_ERR(mailbox)) {
 448                 err = PTR_ERR(mailbox);
 449                 goto err_out_table;
 450         }
 451         mpt_entry = mailbox->buf;
 452
 453         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
 454                                        MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
 455                                        MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
 456                                        access);
 457         if (!mr->mtt)
 458                 mpt_entry->flags |= cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_PHYSICAL);
 459
 460         mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(buffer_size_shift - 12);
 461         mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
 462         mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
 463         mpt_entry->start     = cpu_to_be64(iova);
 464         mpt_entry->length    = cpu_to_be64(total_size);
 465
 466         memset(&mpt_entry->lkey, 0,
 467                sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, lkey));
 468
 469         if (mr->mtt)
 470                 mpt_entry->mtt_seg =
 471                         cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
 472                                     mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
 473
 474         if (0) {
 475                 mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
 476                 for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
 477                         if (i % 4 == 0)
 478                                 printk("[%02x] ", i * 4);
 479                         printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
 480                         if ((i + 1) % 4 == 0)
 481                                 printk("\n");
 482                 }
 483         }
 484
 485         err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
 486                               key & (dev->limits.num_mpts - 1),
 487                               &status);
 488         if (err) {
 489                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
 490                 goto err_out_mailbox;
 491         } else if (status) {
 492                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
 493                            status);
 494                 err = -EINVAL;
 495                 goto err_out_mailbox;
 496         }
 497
 498         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 499         return err;
 500
 501 err_out_mailbox:
 502         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 503
 504 err_out_table:
 505         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 506
 507 err_out_mpt_free:
 508         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key);
 509         return err;
 510 }
 511
 512 int mthca_mr_alloc_notrans(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
 513                            u32 access, struct mthca_mr *mr)
 514 {
 515         mr->mtt = NULL;
 516         return mthca_mr_alloc(dev, pd, 12, 0, ~0ULL, access, mr);
 517 }
 518
 519 int mthca_mr_alloc_phys(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
 520                         u64 *buffer_list, int buffer_size_shift,
 521                         int list_len, u64 iova, u64 total_size,
 522                         u32 access, struct mthca_mr *mr)
 523 {
 524         int err;
 525
 526         mr->mtt = mthca_alloc_mtt(dev, list_len);
 527         if (IS_ERR(mr->mtt))
 528                 return PTR_ERR(mr->mtt);
 529
 530         err = mthca_write_mtt(dev, mr->mtt, 0, buffer_list, list_len);
 531         if (err) {
 532                 mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 533                 return err;
 534         }
 535
 536         err = mthca_mr_alloc(dev, pd, buffer_size_shift, iova,
 537                              total_size, access, mr);
 538         if (err)
 539                 mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 540
 541         return err;
 542 }
 543
 544 /* Free mr or fmr */
 545 static void mthca_free_region(struct mthca_dev *dev, u32 lkey)
 546 {
 547         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table,
 548                         key_to_hw_index(dev, lkey));
 549
 550         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key_to_hw_index(dev, lkey));
 551 }
 552
 553 void mthca_free_mr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mr *mr)
 554 {
 555         int err;
 556         u8 status;
 557
 558         err = mthca_HW2SW_MPT(dev, NULL,
 559                               key_to_hw_index(dev, mr->ibmr.lkey) &
 560                               (dev->limits.num_mpts - 1),
 561                               &status);
 562         if (err)
 563                 mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT failed (%d)\n", err);
 564         else if (status)
 565                 mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT returned status 0x%02x\n",
 566                            status);
 567
 568         mthca_free_region(dev, mr->ibmr.lkey);
 569         mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 570 }
 571
 572 int mthca_fmr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
 573                     u32 access, struct mthca_fmr *mr)
 574 {
 575         struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
 576         struct mthca_mailbox *mailbox;
 577         u64 mtt_seg;
 578         u32 key, idx;
 579         u8 status;
 580         int list_len = mr->attr.max_pages;
 581         int err = -ENOMEM;
 582         int i;
 583
 584         if (mr->attr.page_shift < 12 || mr->attr.page_shift >= 32)
 585                 return -EINVAL;
 586
 587         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
 588         if (mthca_is_memfree(dev) &&
 589             mr->attr.max_pages * sizeof *mr->mem.arbel.mtts > PAGE_SIZE)
 590                 return -EINVAL;
 591
 592         mr->maps = 0;
 593
 594         key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 595         if (key == -1)
 596                 return -ENOMEM;
 597         key = adjust_key(dev, key);
 598
 599         idx = key & (dev->limits.num_mpts - 1);
 600         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
 601
 602         if (mthca_is_memfree(dev)) {
 603                 err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 604                 if (err)
 605                         goto err_out_mpt_free;
 606
 607                 mr->mem.arbel.mpt = mthca_table_find(dev->mr_table.mpt_table, key, NULL);
 608                 BUG_ON(!mr->mem.arbel.mpt);
 609         } else
 610                 mr->mem.tavor.mpt = dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base +
 611                         sizeof *(mr->mem.tavor.mpt) * idx;
 612
 613         mr->mtt = __mthca_alloc_mtt(dev, list_len, dev->mr_table.fmr_mtt_buddy);
 614         if (IS_ERR(mr->mtt))
 615                 goto err_out_table;
 616
 617         mtt_seg = mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE;
 618
 619         if (mthca_is_memfree(dev)) {
 620                 mr->mem.arbel.mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table,
 621                                                       mr->mtt->first_seg,
 622                                                       &mr->mem.arbel.dma_handle);
 623                 BUG_ON(!mr->mem.arbel.mtts);
 624         } else
 625                 mr->mem.tavor.mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt_seg;
 626
 627         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
 628         if (IS_ERR(mailbox))
 629                 goto err_out_free_mtt;
 630
 631         mpt_entry = mailbox->buf;
 632
 633         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
 634                                        MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
 635                                        MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
 636                                        access);
 637
 638         mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(mr->attr.page_shift - 12);
 639         mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
 640         mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
 641         memset(&mpt_entry->start, 0,
 642                sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
 643         mpt_entry->mtt_seg   = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base + mtt_seg);
 644
 645         if (0) {
 646                 mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
 647                 for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
 648                         if (i % 4 == 0)
 649                                 printk("[%02x] ", i * 4);
 650                         printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
 651                         if ((i + 1) % 4 == 0)
 652                                 printk("\n");
 653                 }
 654         }
 655
 656         err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
 657                               key & (dev->limits.num_mpts - 1),
 658                               &status);
 659         if (err) {
 660                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
 661                 goto err_out_mailbox_free;
 662         }
 663         if (status) {
 664                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
 665                            status);
 666                 err = -EINVAL;
 667                 goto err_out_mailbox_free;
 668         }
 669
 670         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 671         return 0;
 672
 673 err_out_mailbox_free:
 674         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 675
 676 err_out_free_mtt:
 677         mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 678
 679 err_out_table:
 680         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 681
 682 err_out_mpt_free:
 683         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, mr->ibmr.lkey);
 684         return err;
 685 }
 686
 687 int mthca_free_fmr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
 688 {
 689         if (fmr->maps)
 690                 return -EBUSY;
 691
 692         mthca_free_region(dev, fmr->ibmr.lkey);
 693         mthca_free_mtt(dev, fmr->mtt);
 694
 695         return 0;
 696 }
 697
 698 static inline int mthca_check_fmr(struct mthca_fmr *fmr, u64 *page_list,
 699                                   int list_len, u64 iova)
 700 {
 701         int i, page_mask;
 702
 703         if (list_len > fmr->attr.max_pages)
 704                 return -EINVAL;
 705
 706         page_mask = (1 << fmr->attr.page_shift) - 1;
 707
 708         /* We are getting page lists, so va must be page aligned. */
 709         if (iova & page_mask)
 710                 return -EINVAL;
 711
 712         /* Trust the user not to pass misaligned data in page_list */
 713         if (0)
 714                 for (i = 0; i < list_len; ++i) {
 715                         if (page_list[i] & ~page_mask)
 716                                 return -EINVAL;
 717                 }
 718
 719         if (fmr->maps >= fmr->attr.max_maps)
 720                 return -EINVAL;
 721
 722         return 0;
 723 }
 724
 725
 726 int mthca_tavor_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
 727                              int list_len, u64 iova)
 728 {
 729         struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
 730         struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
 731         struct mthca_mpt_entry mpt_entry;
 732         u32 key;
 733         int i, err;
 734
 735         err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
 736         if (err)
 737                 return err;
 738
 739         ++fmr->maps;
 740
 741         key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 742         key += dev->limits.num_mpts;
 743         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
 744
 745         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
 746
 747         for (i = 0; i < list_len; ++i) {
 748                 __be64 mtt_entry = cpu_to_be64(page_list[i] |
 749                                                MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
 750                 mthca_write64_raw(mtt_entry, fmr->mem.tavor.mtts + i);
 751         }
 752
 753         mpt_entry.lkey   = cpu_to_be32(key);
 754         mpt_entry.length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
 755         mpt_entry.start  = cpu_to_be64(iova);
 756
 757         __raw_writel((__force u32) mpt_entry.lkey, &fmr->mem.tavor.mpt->key);
 758         memcpy_toio(&fmr->mem.tavor.mpt->start, &mpt_entry.start,
 759                     offsetof(struct mthca_mpt_entry, window_count) -
 760                     offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
 761
 762         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_HW, fmr->mem.tavor.mpt);
 763
 764         return 0;
 765 }
 766
 767 int mthca_arbel_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
 768                              int list_len, u64 iova)
 769 {
 770         struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
 771         struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
 772         u32 key;
 773         int i, err;
 774
 775         err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
 776         if (err)
 777                 return err;
 778
 779         ++fmr->maps;
 780
 781         key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 782         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
 783                 key += SINAI_FMR_KEY_INC;
 784         else
 785                 key += dev->limits.num_mpts;
 786         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
 787
 788         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
 789
 790         wmb();
 791
 792         for (i = 0; i < list_len; ++i)
 793                 fmr->mem.arbel.mtts[i] = cpu_to_be64(page_list[i] |
 794                                                      MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
 795
 796         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, fmr->mem.arbel.dma_handle,
 797                         list_len * sizeof(u64), DMA_TO_DEVICE);
 798
 799         fmr->mem.arbel.mpt->key    = cpu_to_be32(key);
 800         fmr->mem.arbel.mpt->lkey   = cpu_to_be32(key);
 801         fmr->mem.arbel.mpt->length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
 802         fmr->mem.arbel.mpt->start  = cpu_to_be64(iova);
 803
 804         wmb();
 805
 806         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_HW;
 807
 808         wmb();
 809
 810         return 0;
 811 }
 812
 813 void mthca_tavor_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
 814 {
 815         u32 key;
 816
 817         if (!fmr->maps)
 818                 return;
 819
 820         key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 821         key &= dev->limits.num_mpts - 1;
 822         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
 823
 824         fmr->maps = 0;
 825
 826         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
 827 }
 828
 829 void mthca_arbel_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
 830 {
 831         u32 key;
 832
 833         if (!fmr->maps)
 834                 return;
 835
 836         key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 837         key &= dev->limits.num_mpts - 1;
 838         key = adjust_key(dev, key);
 839         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
 840
 841         fmr->maps = 0;
 842
 843         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
 844 }
 845
 846 int mthca_init_mr_table(struct mthca_dev *dev)
 847 {
 848         unsigned long addr;
 849         int mpts, mtts, err, i;
 850
 851         err = mthca_alloc_init(&dev->mr_table.mpt_alloc,
 852                                dev->limits.num_mpts,
 853                                ~0, dev->limits.reserved_mrws);
 854         if (err)
 855                 return err;
 856
 857         if (!mthca_is_memfree(dev) &&
 858             (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_DDR_HIDDEN))
 859                 dev->limits.fmr_reserved_mtts = 0;
 860         else
 861                 dev->mthca_flags |= MTHCA_FLAG_FMR;
 862
 863         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
 864                 mthca_dbg(dev, "Memory key throughput optimization activated.\n");
 865
 866         err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.mtt_buddy,
 867                                fls(dev->limits.num_mtt_segs - 1));
 868
 869         if (err)
 870                 goto err_mtt_buddy;
 871
 872         dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base = NULL;
 873         dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base = NULL;
 874
 875         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
 876                 i = fls(dev->limits.fmr_reserved_mtts - 1);
 877
 878                 if (i >= 31) {
 879                         mthca_warn(dev, "Unable to reserve 2^31 FMR MTTs.\n");
 880                         err = -EINVAL;
 881                         goto err_fmr_mpt;
 882                 }
 883                 mpts = mtts = 1 << i;
 884         } else {
 885                 mtts = dev->limits.num_mtt_segs;
 886                 mpts = dev->limits.num_mpts;
 887         }
 888
 889         if (!mthca_is_memfree(dev) &&
 890             (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR)) {
 891
 892                 addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
 893                         ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
 894                          dev->mr_table.mpt_base);
 895
 896                 dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base =
 897                         ioremap(addr, mpts * sizeof(struct mthca_mpt_entry));
 898
 899                 if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base) {
 900                         mthca_warn(dev, "MPT ioremap for FMR failed.\n");
 901                         err = -ENOMEM;
 902                         goto err_fmr_mpt;
 903                 }
 904
 905                 addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
 906                         ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
 907                          dev->mr_table.mtt_base);
 908
 909                 dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base =
 910                         ioremap(addr, mtts * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
 911                 if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base) {
 912                         mthca_warn(dev, "MTT ioremap for FMR failed.\n");
 913                         err = -ENOMEM;
 914                         goto err_fmr_mtt;
 915                 }
 916         }
 917
 918         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
 919                 err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy, fls(mtts - 1));
 920                 if (err)
 921                         goto err_fmr_mtt_buddy;
 922
 923                 /* Prevent regular MRs from using FMR keys */
 924                 err = mthca_buddy_alloc(&dev->mr_table.mtt_buddy, fls(mtts - 1));
 925                 if (err)
 926                         goto err_reserve_fmr;
 927
 928                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy =
 929                         &dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy;
 930         } else
 931                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy = &dev->mr_table.mtt_buddy;
 932
 933         /* FMR table is always the first, take reserved MTTs out of there */
 934         if (dev->limits.reserved_mtts) {
 935                 i = fls(dev->limits.reserved_mtts - 1);
 936
 937                 if (mthca_alloc_mtt_range(dev, i,
 938                                           dev->mr_table.fmr_mtt_buddy) == -1) {
 939                         mthca_warn(dev, "MTT table of order %d is too small.\n",
 940                                   dev->mr_table.fmr_mtt_buddy->max_order);
 941                         err = -ENOMEM;
 942                         goto err_reserve_mtts;
 943                 }
 944         }
 945
 946         return 0;
 947
 948 err_reserve_mtts:
 949 err_reserve_fmr:
 950         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
 951                 mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
 952
 953 err_fmr_mtt_buddy:
 954         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
 955                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
 956
 957 err_fmr_mtt:
 958         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
 959                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
 960
 961 err_fmr_mpt:
 962         mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
 963
 964 err_mtt_buddy:
 965         mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 966
 967         return err;
 968 }
 969
 970 void mthca_cleanup_mr_table(struct mthca_dev *dev)
 971 {
 972         /* XXX check if any MRs are still allocated? */
 973         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
 974                 mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
 975
 976         mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
 977
 978         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
 979                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
 980         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
 981                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
 982
 983         mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 984 }