drivers/infiniband/hw/qib/qib_mr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2006, 2007, 2008, 2009 QLogic Corporation. All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2005, 2006 PathScale, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * This software is available to you under a choice of one of two
   6  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   7  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   8  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   9  * OpenIB.org BSD license below:
  10  *
  11  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  12  *     without modification, are permitted provided that the following
  13  *     conditions are met:
  14  *
  15  *      - Redistributions of source code must retain the above
  16  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  17  *        disclaimer.
  18  *
  19  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  20  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  21  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  22  *        provided with the distribution.
  23  *
  24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  25  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  26  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  27  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  28  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  29  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  30  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  31  * SOFTWARE.
  32  */
  33
  34 #include <rdma/ib_umem.h>
  35 #include <rdma/ib_smi.h>
  36
  37 #include "qib.h"
  38
  39 /* Fast memory region */
  40 struct qib_fmr {
  41         struct ib_fmr ibfmr;
  42         struct qib_mregion mr;        /* must be last */
  43 };
  44
  45 static inline struct qib_fmr *to_ifmr(struct ib_fmr *ibfmr)
  46 {
  47         return container_of(ibfmr, struct qib_fmr, ibfmr);
  48 }
  49
  50 /**
  51  * qib_get_dma_mr - get a DMA memory region
  52  * @pd: protection domain for this memory region
  53  * @acc: access flags
  54  *
  55  * Returns the memory region on success, otherwise returns an errno.
  56  * Note that all DMA addresses should be created via the
  57  * struct ib_dma_mapping_ops functions (see qib_dma.c).
  58  */
  59 struct ib_mr *qib_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
  60 {
  61         struct qib_ibdev *dev = to_idev(pd->device);
  62         struct qib_mr *mr;
  63         struct ib_mr *ret;
  64         unsigned long flags;
  65
  66         if (to_ipd(pd)->user) {
  67                 ret = ERR_PTR(-EPERM);
  68                 goto bail;
  69         }
  70
  71         mr = kzalloc(sizeof *mr, GFP_KERNEL);
  72         if (!mr) {
  73                 ret = ERR_PTR(-ENOMEM);
  74                 goto bail;
  75         }
  76
  77         mr->mr.access_flags = acc;
  78         atomic_set(&mr->mr.refcount, 0);
  79
  80         spin_lock_irqsave(&dev->lk_table.lock, flags);
  81         if (!dev->dma_mr)
  82                 dev->dma_mr = &mr->mr;
  83         spin_unlock_irqrestore(&dev->lk_table.lock, flags);
  84
  85         ret = &mr->ibmr;
  86
  87 bail:
  88         return ret;
  89 }
  90
  91 static struct qib_mr *alloc_mr(int count, struct qib_lkey_table *lk_table)
  92 {
  93         struct qib_mr *mr;
  94         int m, i = 0;
  95
  96         /* Allocate struct plus pointers to first level page tables. */
  97         m = (count + QIB_SEGSZ - 1) / QIB_SEGSZ;
  98         mr = kmalloc(sizeof *mr + m * sizeof mr->mr.map[0], GFP_KERNEL);
  99         if (!mr)
 100                 goto done;
 101
 102         /* Allocate first level page tables. */
 103         for (; i < m; i++) {
 104                 mr->mr.map[i] = kmalloc(sizeof *mr->mr.map[0], GFP_KERNEL);
 105                 if (!mr->mr.map[i])
 106                         goto bail;
 107         }
 108         mr->mr.mapsz = m;
 109         mr->mr.page_shift = 0;
 110         mr->mr.max_segs = count;
 111
 112         /*
 113          * ib_reg_phys_mr() will initialize mr->ibmr except for
 114          * lkey and rkey.
 115          */
 116         if (!qib_alloc_lkey(lk_table, &mr->mr))
 117                 goto bail;
 118         mr->ibmr.lkey = mr->mr.lkey;
 119         mr->ibmr.rkey = mr->mr.lkey;
 120
 121         atomic_set(&mr->mr.refcount, 0);
 122         goto done;
 123
 124 bail:
 125         while (i)
 126                 kfree(mr->mr.map[--i]);
 127         kfree(mr);
 128         mr = NULL;
 129
 130 done:
 131         return mr;
 132 }
 133
 134 /**
 135  * qib_reg_phys_mr - register a physical memory region
 136  * @pd: protection domain for this memory region
 137  * @buffer_list: pointer to the list of physical buffers to register
 138  * @num_phys_buf: the number of physical buffers to register
 139  * @iova_start: the starting address passed over IB which maps to this MR
 140  *
 141  * Returns the memory region on success, otherwise returns an errno.
 142  */
 143 struct ib_mr *qib_reg_phys_mr(struct ib_pd *pd,
 144                               struct ib_phys_buf *buffer_list,
 145                               int num_phys_buf, int acc, u64 *iova_start)
 146 {
 147         struct qib_mr *mr;
 148         int n, m, i;
 149         struct ib_mr *ret;
 150
 151         mr = alloc_mr(num_phys_buf, &to_idev(pd->device)->lk_table);
 152         if (mr == NULL) {
 153                 ret = ERR_PTR(-ENOMEM);
 154                 goto bail;
 155         }
 156
 157         mr->mr.pd = pd;
 158         mr->mr.user_base = *iova_start;
 159         mr->mr.iova = *iova_start;
 160         mr->mr.length = 0;
 161         mr->mr.offset = 0;
 162         mr->mr.access_flags = acc;
 163         mr->umem = NULL;
 164
 165         m = 0;
 166         n = 0;
 167         for (i = 0; i < num_phys_buf; i++) {
 168                 mr->mr.map[m]->segs[n].vaddr = (void *) buffer_list[i].addr;
 169                 mr->mr.map[m]->segs[n].length = buffer_list[i].size;
 170                 mr->mr.length += buffer_list[i].size;
 171                 n++;
 172                 if (n == QIB_SEGSZ) {
 173                         m++;
 174                         n = 0;
 175                 }
 176         }
 177
 178         ret = &mr->ibmr;
 179
 180 bail:
 181         return ret;
 182 }
 183
 184 /**
 185  * qib_reg_user_mr - register a userspace memory region
 186  * @pd: protection domain for this memory region
 187  * @start: starting userspace address
 188  * @length: length of region to register
 189  * @virt_addr: virtual address to use (from HCA's point of view)
 190  * @mr_access_flags: access flags for this memory region
 191  * @udata: unused by the QLogic_IB driver
 192  *
 193  * Returns the memory region on success, otherwise returns an errno.
 194  */
 195 struct ib_mr *qib_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
 196                               u64 virt_addr, int mr_access_flags,
 197                               struct ib_udata *udata)
 198 {
 199         struct qib_mr *mr;
 200         struct ib_umem *umem;
 201         struct ib_umem_chunk *chunk;
 202         int n, m, i;
 203         struct ib_mr *ret;
 204
 205         if (length == 0) {
 206                 ret = ERR_PTR(-EINVAL);
 207                 goto bail;
 208         }
 209
 210         umem = ib_umem_get(pd->uobject->context, start, length,
 211                            mr_access_flags, 0);
 212         if (IS_ERR(umem))
 213                 return (void *) umem;
 214
 215         n = 0;
 216         list_for_each_entry(chunk, &umem->chunk_list, list)
 217                 n += chunk->nents;
 218
 219         mr = alloc_mr(n, &to_idev(pd->device)->lk_table);
 220         if (!mr) {
 221                 ret = ERR_PTR(-ENOMEM);
 222                 ib_umem_release(umem);
 223                 goto bail;
 224         }
 225
 226         mr->mr.pd = pd;
 227         mr->mr.user_base = start;
 228         mr->mr.iova = virt_addr;
 229         mr->mr.length = length;
 230         mr->mr.offset = umem->offset;
 231         mr->mr.access_flags = mr_access_flags;
 232         mr->umem = umem;
 233
 234         if (is_power_of_2(umem->page_size))
 235                 mr->mr.page_shift = ilog2(umem->page_size);
 236         m = 0;
 237         n = 0;
 238         list_for_each_entry(chunk, &umem->chunk_list, list) {
 239                 for (i = 0; i < chunk->nents; i++) {
 240                         void *vaddr;
 241
 242                         vaddr = page_address(sg_page(&chunk->page_list[i]));
 243                         if (!vaddr) {
 244                                 ret = ERR_PTR(-EINVAL);
 245                                 goto bail;
 246                         }
 247                         mr->mr.map[m]->segs[n].vaddr = vaddr;
 248                         mr->mr.map[m]->segs[n].length = umem->page_size;
 249                         n++;
 250                         if (n == QIB_SEGSZ) {
 251                                 m++;
 252                                 n = 0;
 253                         }
 254                 }
 255         }
 256         ret = &mr->ibmr;
 257
 258 bail:
 259         return ret;
 260 }
 261
 262 /**
 263  * qib_dereg_mr - unregister and free a memory region
 264  * @ibmr: the memory region to free
 265  *
 266  * Returns 0 on success.
 267  *
 268  * Note that this is called to free MRs created by qib_get_dma_mr()
 269  * or qib_reg_user_mr().
 270  */
 271 int qib_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr)
 272 {
 273         struct qib_mr *mr = to_imr(ibmr);
 274         struct qib_ibdev *dev = to_idev(ibmr->device);
 275         int ret;
 276         int i;
 277
 278         ret = qib_free_lkey(dev, &mr->mr);
 279         if (ret)
 280                 return ret;
 281
 282         i = mr->mr.mapsz;
 283         while (i)
 284                 kfree(mr->mr.map[--i]);
 285         if (mr->umem)
 286                 ib_umem_release(mr->umem);
 287         kfree(mr);
 288         return 0;
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Allocate a memory region usable with the
 293  * IB_WR_FAST_REG_MR send work request.
 294  *
 295  * Return the memory region on success, otherwise return an errno.
 296  */
 297 struct ib_mr *qib_alloc_fast_reg_mr(struct ib_pd *pd, int max_page_list_len)
 298 {
 299         struct qib_mr *mr;
 300
 301         mr = alloc_mr(max_page_list_len, &to_idev(pd->device)->lk_table);
 302         if (mr == NULL)
 303                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 304
 305         mr->mr.pd = pd;
 306         mr->mr.user_base = 0;
 307         mr->mr.iova = 0;
 308         mr->mr.length = 0;
 309         mr->mr.offset = 0;
 310         mr->mr.access_flags = 0;
 311         mr->umem = NULL;
 312
 313         return &mr->ibmr;
 314 }
 315
 316 struct ib_fast_reg_page_list *
 317 qib_alloc_fast_reg_page_list(struct ib_device *ibdev, int page_list_len)
 318 {
 319         unsigned size = page_list_len * sizeof(u64);
 320         struct ib_fast_reg_page_list *pl;
 321
 322         if (size > PAGE_SIZE)
 323                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 324
 325         pl = kmalloc(sizeof *pl, GFP_KERNEL);
 326         if (!pl)
 327                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 328
 329         pl->page_list = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
 330         if (!pl->page_list)
 331                 goto err_free;
 332
 333         return pl;
 334
 335 err_free:
 336         kfree(pl);
 337         return ERR_PTR(-ENOMEM);
 338 }
 339
 340 void qib_free_fast_reg_page_list(struct ib_fast_reg_page_list *pl)
 341 {
 342         kfree(pl->page_list);
 343         kfree(pl);
 344 }
 345
 346 /**
 347  * qib_alloc_fmr - allocate a fast memory region
 348  * @pd: the protection domain for this memory region
 349  * @mr_access_flags: access flags for this memory region
 350  * @fmr_attr: fast memory region attributes
 351  *
 352  * Returns the memory region on success, otherwise returns an errno.
 353  */
 354 struct ib_fmr *qib_alloc_fmr(struct ib_pd *pd, int mr_access_flags,
 355                              struct ib_fmr_attr *fmr_attr)
 356 {
 357         struct qib_fmr *fmr;
 358         int m, i = 0;
 359         struct ib_fmr *ret;
 360
 361         /* Allocate struct plus pointers to first level page tables. */
 362         m = (fmr_attr->max_pages + QIB_SEGSZ - 1) / QIB_SEGSZ;
 363         fmr = kmalloc(sizeof *fmr + m * sizeof fmr->mr.map[0], GFP_KERNEL);
 364         if (!fmr)
 365                 goto bail;
 366
 367         /* Allocate first level page tables. */
 368         for (; i < m; i++) {
 369                 fmr->mr.map[i] = kmalloc(sizeof *fmr->mr.map[0],
 370                                          GFP_KERNEL);
 371                 if (!fmr->mr.map[i])
 372                         goto bail;
 373         }
 374         fmr->mr.mapsz = m;
 375
 376         /*
 377          * ib_alloc_fmr() will initialize fmr->ibfmr except for lkey &
 378          * rkey.
 379          */
 380         if (!qib_alloc_lkey(&to_idev(pd->device)->lk_table, &fmr->mr))
 381                 goto bail;
 382         fmr->ibfmr.rkey = fmr->mr.lkey;
 383         fmr->ibfmr.lkey = fmr->mr.lkey;
 384         /*
 385          * Resources are allocated but no valid mapping (RKEY can't be
 386          * used).
 387          */
 388         fmr->mr.pd = pd;
 389         fmr->mr.user_base = 0;
 390         fmr->mr.iova = 0;
 391         fmr->mr.length = 0;
 392         fmr->mr.offset = 0;
 393         fmr->mr.access_flags = mr_access_flags;
 394         fmr->mr.max_segs = fmr_attr->max_pages;
 395         fmr->mr.page_shift = fmr_attr->page_shift;
 396
 397         atomic_set(&fmr->mr.refcount, 0);
 398         ret = &fmr->ibfmr;
 399         goto done;
 400
 401 bail:
 402         while (i)
 403                 kfree(fmr->mr.map[--i]);
 404         kfree(fmr);
 405         ret = ERR_PTR(-ENOMEM);
 406
 407 done:
 408         return ret;
 409 }
 410
 411 /**
 412  * qib_map_phys_fmr - set up a fast memory region
 413  * @ibmfr: the fast memory region to set up
 414  * @page_list: the list of pages to associate with the fast memory region
 415  * @list_len: the number of pages to associate with the fast memory region
 416  * @iova: the virtual address of the start of the fast memory region
 417  *
 418  * This may be called from interrupt context.
 419  */
 420
 421 int qib_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
 422                      int list_len, u64 iova)
 423 {
 424         struct qib_fmr *fmr = to_ifmr(ibfmr);
 425         struct qib_lkey_table *rkt;
 426         unsigned long flags;
 427         int m, n, i;
 428         u32 ps;
 429         int ret;
 430
 431         if (atomic_read(&fmr->mr.refcount))
 432                 return -EBUSY;
 433
 434         if (list_len > fmr->mr.max_segs) {
 435                 ret = -EINVAL;
 436                 goto bail;
 437         }
 438         rkt = &to_idev(ibfmr->device)->lk_table;
 439         spin_lock_irqsave(&rkt->lock, flags);
 440         fmr->mr.user_base = iova;
 441         fmr->mr.iova = iova;
 442         ps = 1 << fmr->mr.page_shift;
 443         fmr->mr.length = list_len * ps;
 444         m = 0;
 445         n = 0;
 446         for (i = 0; i < list_len; i++) {
 447                 fmr->mr.map[m]->segs[n].vaddr = (void *) page_list[i];
 448                 fmr->mr.map[m]->segs[n].length = ps;
 449                 if (++n == QIB_SEGSZ) {
 450                         m++;
 451                         n = 0;
 452                 }
 453         }
 454         spin_unlock_irqrestore(&rkt->lock, flags);
 455         ret = 0;
 456
 457 bail:
 458         return ret;
 459 }
 460
 461 /**
 462  * qib_unmap_fmr - unmap fast memory regions
 463  * @fmr_list: the list of fast memory regions to unmap
 464  *
 465  * Returns 0 on success.
 466  */
 467 int qib_unmap_fmr(struct list_head *fmr_list)
 468 {
 469         struct qib_fmr *fmr;
 470         struct qib_lkey_table *rkt;
 471         unsigned long flags;
 472
 473         list_for_each_entry(fmr, fmr_list, ibfmr.list) {
 474                 rkt = &to_idev(fmr->ibfmr.device)->lk_table;
 475                 spin_lock_irqsave(&rkt->lock, flags);
 476                 fmr->mr.user_base = 0;
 477                 fmr->mr.iova = 0;
 478                 fmr->mr.length = 0;
 479                 spin_unlock_irqrestore(&rkt->lock, flags);
 480         }
 481         return 0;
 482 }
 483
 484 /**
 485  * qib_dealloc_fmr - deallocate a fast memory region
 486  * @ibfmr: the fast memory region to deallocate
 487  *
 488  * Returns 0 on success.
 489  */
 490 int qib_dealloc_fmr(struct ib_fmr *ibfmr)
 491 {
 492         struct qib_fmr *fmr = to_ifmr(ibfmr);
 493         int ret;
 494         int i;
 495
 496         ret = qib_free_lkey(to_idev(ibfmr->device), &fmr->mr);
 497         if (ret)
 498                 return ret;
 499
 500         i = fmr->mr.mapsz;
 501         while (i)
 502                 kfree(fmr->mr.map[--i]);
 503         kfree(fmr);
 504         return 0;
 505 }