drivers/infiniband/hw/hns/hns_roce_mr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Hisilicon Limited.
   3  * Copyright (c) 2007, 2008 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
  34 #include <linux/platform_device.h>
  35 #include <linux/vmalloc.h>
  36 #include <rdma/ib_umem.h>
  37 #include "hns_roce_device.h"
  38 #include "hns_roce_cmd.h"
  39 #include "hns_roce_hem.h"
  40
  41 static u32 hw_index_to_key(unsigned long ind)
  42 {
  43         return (u32)(ind >> 24) | (ind << 8);
  44 }
  45
  46 unsigned long key_to_hw_index(u32 key)
  47 {
  48         return (key << 24) | (key >> 8);
  49 }
  50
  51 static int hns_roce_hw_create_mpt(struct hns_roce_dev *hr_dev,
  52                                   struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox,
  53                                   unsigned long mpt_index)
  54 {
  55         return hns_roce_cmd_mbox(hr_dev, mailbox->dma, 0, mpt_index, 0,
  56                                  HNS_ROCE_CMD_CREATE_MPT,
  57                                  HNS_ROCE_CMD_TIMEOUT_MSECS);
  58 }
  59
  60 int hns_roce_hw_destroy_mpt(struct hns_roce_dev *hr_dev,
  61                             struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox,
  62                             unsigned long mpt_index)
  63 {
  64         return hns_roce_cmd_mbox(hr_dev, 0, mailbox ? mailbox->dma : 0,
  65                                  mpt_index, !mailbox, HNS_ROCE_CMD_DESTROY_MPT,
  66                                  HNS_ROCE_CMD_TIMEOUT_MSECS);
  67 }
  68
  69 static int alloc_mr_key(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr,
  70                         u32 pd, u64 iova, u64 size, u32 access)
  71 {
  72         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
  73         unsigned long obj = 0;
  74         int err;
  75
  76         /* Allocate a key for mr from mr_table */
  77         err = hns_roce_bitmap_alloc(&hr_dev->mr_table.mtpt_bitmap, &obj);
  78         if (err) {
  79                 ibdev_err(ibdev,
  80                           "failed to alloc bitmap for MR key, ret = %d.\n",
  81                           err);
  82                 return -ENOMEM;
  83         }
  84
  85         mr->iova = iova;                        /* MR va starting addr */
  86         mr->size = size;                        /* MR addr range */
  87         mr->pd = pd;                            /* MR num */
  88         mr->access = access;                    /* MR access permit */
  89         mr->enabled = 0;                        /* MR active status */
  90         mr->key = hw_index_to_key(obj);         /* MR key */
  91
  92         err = hns_roce_table_get(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table, obj);
  93         if (err) {
  94                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc mtpt, ret = %d.\n", err);
  95                 goto err_free_bitmap;
  96         }
  97
  98         return 0;
  99 err_free_bitmap:
 100         hns_roce_bitmap_free(&hr_dev->mr_table.mtpt_bitmap, obj, BITMAP_NO_RR);
 101         return err;
 102 }
 103
 104 static void free_mr_key(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
 105 {
 106         unsigned long obj = key_to_hw_index(mr->key);
 107
 108         hns_roce_table_put(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table, obj);
 109         hns_roce_bitmap_free(&hr_dev->mr_table.mtpt_bitmap, obj, BITMAP_NO_RR);
 110 }
 111
 112 static int alloc_mr_pbl(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr,
 113                         size_t length, struct ib_udata *udata, u64 start,
 114                         int access)
 115 {
 116         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 117         bool is_fast = mr->type == MR_TYPE_FRMR;
 118         struct hns_roce_buf_attr buf_attr = {};
 119         int err;
 120
 121         mr->pbl_hop_num = is_fast ? 1 : hr_dev->caps.pbl_hop_num;
 122         buf_attr.page_shift = is_fast ? PAGE_SHIFT :
 123                               hr_dev->caps.pbl_buf_pg_sz + PAGE_SHIFT;
 124         buf_attr.region[0].size = length;
 125         buf_attr.region[0].hopnum = mr->pbl_hop_num;
 126         buf_attr.region_count = 1;
 127         buf_attr.fixed_page = true;
 128         buf_attr.user_access = access;
 129         /* fast MR's buffer is alloced before mapping, not at creation */
 130         buf_attr.mtt_only = is_fast;
 131
 132         err = hns_roce_mtr_create(hr_dev, &mr->pbl_mtr, &buf_attr,
 133                                   hr_dev->caps.pbl_ba_pg_sz + HNS_HW_PAGE_SHIFT,
 134                                   udata, start);
 135         if (err)
 136                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc pbl mtr, ret = %d.\n", err);
 137         else
 138                 mr->npages = mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count;
 139
 140         return err;
 141 }
 142
 143 static void free_mr_pbl(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
 144 {
 145         hns_roce_mtr_destroy(hr_dev, &mr->pbl_mtr);
 146 }
 147
 148 static void hns_roce_mr_free(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 149                              struct hns_roce_mr *mr)
 150 {
 151         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 152         int ret;
 153
 154         if (mr->enabled) {
 155                 ret = hns_roce_hw_destroy_mpt(hr_dev, NULL,
 156                                               key_to_hw_index(mr->key) &
 157                                               (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 158                 if (ret)
 159                         ibdev_warn(ibdev, "failed to destroy mpt, ret = %d.\n",
 160                                    ret);
 161         }
 162
 163         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 164         free_mr_key(hr_dev, mr);
 165 }
 166
 167 static int hns_roce_mr_enable(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 168                               struct hns_roce_mr *mr)
 169 {
 170         int ret;
 171         unsigned long mtpt_idx = key_to_hw_index(mr->key);
 172         struct device *dev = hr_dev->dev;
 173         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
 174
 175         /* Allocate mailbox memory */
 176         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
 177         if (IS_ERR(mailbox)) {
 178                 ret = PTR_ERR(mailbox);
 179                 return ret;
 180         }
 181
 182         if (mr->type != MR_TYPE_FRMR)
 183                 ret = hr_dev->hw->write_mtpt(hr_dev, mailbox->buf, mr,
 184                                              mtpt_idx);
 185         else
 186                 ret = hr_dev->hw->frmr_write_mtpt(hr_dev, mailbox->buf, mr);
 187         if (ret) {
 188                 dev_err(dev, "failed to write mtpt, ret = %d.\n", ret);
 189                 goto err_page;
 190         }
 191
 192         ret = hns_roce_hw_create_mpt(hr_dev, mailbox,
 193                                      mtpt_idx & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 194         if (ret) {
 195                 dev_err(dev, "failed to create mpt, ret = %d.\n", ret);
 196                 goto err_page;
 197         }
 198
 199         mr->enabled = 1;
 200         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 201
 202         return 0;
 203
 204 err_page:
 205         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 206
 207         return ret;
 208 }
 209
 210 int hns_roce_init_mr_table(struct hns_roce_dev *hr_dev)
 211 {
 212         struct hns_roce_mr_table *mr_table = &hr_dev->mr_table;
 213         int ret;
 214
 215         ret = hns_roce_bitmap_init(&mr_table->mtpt_bitmap,
 216                                    hr_dev->caps.num_mtpts,
 217                                    hr_dev->caps.num_mtpts - 1,
 218                                    hr_dev->caps.reserved_mrws, 0);
 219         return ret;
 220 }
 221
 222 void hns_roce_cleanup_mr_table(struct hns_roce_dev *hr_dev)
 223 {
 224         struct hns_roce_mr_table *mr_table = &hr_dev->mr_table;
 225
 226         hns_roce_bitmap_cleanup(&mr_table->mtpt_bitmap);
 227 }
 228
 229 struct ib_mr *hns_roce_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
 230 {
 231         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
 232         struct hns_roce_mr *mr;
 233         int ret;
 234
 235         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 236         if (mr == NULL)
 237                 return  ERR_PTR(-ENOMEM);
 238
 239         mr->type = MR_TYPE_DMA;
 240
 241         /* Allocate memory region key */
 242         hns_roce_hem_list_init(&mr->pbl_mtr.hem_list);
 243         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr, to_hr_pd(pd)->pdn, 0, 0, acc);
 244         if (ret)
 245                 goto err_free;
 246
 247         ret = hns_roce_mr_enable(to_hr_dev(pd->device), mr);
 248         if (ret)
 249                 goto err_mr;
 250
 251         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
 252
 253         return &mr->ibmr;
 254 err_mr:
 255         free_mr_key(hr_dev, mr);
 256
 257 err_free:
 258         kfree(mr);
 259         return ERR_PTR(ret);
 260 }
 261
 262 struct ib_mr *hns_roce_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
 263                                    u64 virt_addr, int access_flags,
 264                                    struct ib_udata *udata)
 265 {
 266         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
 267         struct hns_roce_mr *mr;
 268         int ret;
 269
 270         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 271         if (!mr)
 272                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 273
 274         mr->type = MR_TYPE_MR;
 275         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr, to_hr_pd(pd)->pdn, virt_addr, length,
 276                            access_flags);
 277         if (ret)
 278                 goto err_alloc_mr;
 279
 280         ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, length, udata, start, access_flags);
 281         if (ret)
 282                 goto err_alloc_key;
 283
 284         ret = hns_roce_mr_enable(hr_dev, mr);
 285         if (ret)
 286                 goto err_alloc_pbl;
 287
 288         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
 289
 290         return &mr->ibmr;
 291
 292 err_alloc_pbl:
 293         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 294 err_alloc_key:
 295         free_mr_key(hr_dev, mr);
 296 err_alloc_mr:
 297         kfree(mr);
 298         return ERR_PTR(ret);
 299 }
 300
 301 static int rereg_mr_trans(struct ib_mr *ibmr, int flags,
 302                           u64 start, u64 length,
 303                           u64 virt_addr, int mr_access_flags,
 304                           struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox,
 305                           u32 pdn, struct ib_udata *udata)
 306 {
 307         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 308         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 309         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 310         int ret;
 311
 312         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 313         ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, length, udata, start, mr_access_flags);
 314         if (ret) {
 315                 ibdev_err(ibdev, "failed to create mr PBL, ret = %d.\n", ret);
 316                 return ret;
 317         }
 318
 319         ret = hr_dev->hw->rereg_write_mtpt(hr_dev, mr, flags, pdn,
 320                                            mr_access_flags, virt_addr,
 321                                            length, mailbox->buf);
 322         if (ret) {
 323                 ibdev_err(ibdev, "failed to write mtpt, ret = %d.\n", ret);
 324                 free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 325         }
 326
 327         return ret;
 328 }
 329
 330 int hns_roce_rereg_user_mr(struct ib_mr *ibmr, int flags, u64 start, u64 length,
 331                            u64 virt_addr, int mr_access_flags, struct ib_pd *pd,
 332                            struct ib_udata *udata)
 333 {
 334         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 335         struct ib_device *ib_dev = &hr_dev->ib_dev;
 336         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 337         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
 338         unsigned long mtpt_idx;
 339         u32 pdn = 0;
 340         int ret;
 341
 342         if (!mr->enabled)
 343                 return -EINVAL;
 344
 345         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
 346         if (IS_ERR(mailbox))
 347                 return PTR_ERR(mailbox);
 348
 349         mtpt_idx = key_to_hw_index(mr->key) & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1);
 350         ret = hns_roce_cmd_mbox(hr_dev, 0, mailbox->dma, mtpt_idx, 0,
 351                                 HNS_ROCE_CMD_QUERY_MPT,
 352                                 HNS_ROCE_CMD_TIMEOUT_MSECS);
 353         if (ret)
 354                 goto free_cmd_mbox;
 355
 356         ret = hns_roce_hw_destroy_mpt(hr_dev, NULL, mtpt_idx);
 357         if (ret)
 358                 ibdev_warn(ib_dev, "failed to destroy MPT, ret = %d.\n", ret);
 359
 360         mr->enabled = 0;
 361
 362         if (flags & IB_MR_REREG_PD)
 363                 pdn = to_hr_pd(pd)->pdn;
 364
 365         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
 366                 ret = rereg_mr_trans(ibmr, flags,
 367                                      start, length,
 368                                      virt_addr, mr_access_flags,
 369                                      mailbox, pdn, udata);
 370                 if (ret)
 371                         goto free_cmd_mbox;
 372         } else {
 373                 ret = hr_dev->hw->rereg_write_mtpt(hr_dev, mr, flags, pdn,
 374                                                    mr_access_flags, virt_addr,
 375                                                    length, mailbox->buf);
 376                 if (ret)
 377                         goto free_cmd_mbox;
 378         }
 379
 380         ret = hns_roce_hw_create_mpt(hr_dev, mailbox, mtpt_idx);
 381         if (ret) {
 382                 ibdev_err(ib_dev, "failed to create MPT, ret = %d.\n", ret);
 383                 goto free_cmd_mbox;
 384         }
 385
 386         mr->enabled = 1;
 387         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
 388                 mr->access = mr_access_flags;
 389
 390         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 391
 392         return 0;
 393
 394 free_cmd_mbox:
 395         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 396
 397         return ret;
 398 }
 399
 400 int hns_roce_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr, struct ib_udata *udata)
 401 {
 402         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 403         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 404         int ret = 0;
 405
 406         if (hr_dev->hw->dereg_mr) {
 407                 ret = hr_dev->hw->dereg_mr(hr_dev, mr, udata);
 408         } else {
 409                 hns_roce_mr_free(hr_dev, mr);
 410                 kfree(mr);
 411         }
 412
 413         return ret;
 414 }
 415
 416 struct ib_mr *hns_roce_alloc_mr(struct ib_pd *pd, enum ib_mr_type mr_type,
 417                                 u32 max_num_sg)
 418 {
 419         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
 420         struct device *dev = hr_dev->dev;
 421         struct hns_roce_mr *mr;
 422         u64 length;
 423         int ret;
 424
 425         if (mr_type != IB_MR_TYPE_MEM_REG)
 426                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 427
 428         if (max_num_sg > HNS_ROCE_FRMR_MAX_PA) {
 429                 dev_err(dev, "max_num_sg larger than %d\n",
 430                         HNS_ROCE_FRMR_MAX_PA);
 431                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 432         }
 433
 434         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 435         if (!mr)
 436                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 437
 438         mr->type = MR_TYPE_FRMR;
 439
 440         /* Allocate memory region key */
 441         length = max_num_sg * (1 << PAGE_SHIFT);
 442         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr, to_hr_pd(pd)->pdn, 0, length, 0);
 443         if (ret)
 444                 goto err_free;
 445
 446         ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, length, NULL, 0, 0);
 447         if (ret)
 448                 goto err_key;
 449
 450         ret = hns_roce_mr_enable(hr_dev, mr);
 451         if (ret)
 452                 goto err_pbl;
 453
 454         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
 455         mr->ibmr.length = length;
 456
 457         return &mr->ibmr;
 458
 459 err_key:
 460         free_mr_key(hr_dev, mr);
 461 err_pbl:
 462         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 463 err_free:
 464         kfree(mr);
 465         return ERR_PTR(ret);
 466 }
 467
 468 static int hns_roce_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
 469 {
 470         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 471
 472         if (likely(mr->npages < mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count)) {
 473                 mr->page_list[mr->npages++] = addr;
 474                 return 0;
 475         }
 476
 477         return -ENOBUFS;
 478 }
 479
 480 int hns_roce_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
 481                        unsigned int *sg_offset)
 482 {
 483         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 484         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 485         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 486         struct hns_roce_mtr *mtr = &mr->pbl_mtr;
 487         int ret = 0;
 488
 489         mr->npages = 0;
 490         mr->page_list = kvcalloc(mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count,
 491                                  sizeof(dma_addr_t), GFP_KERNEL);
 492         if (!mr->page_list)
 493                 return ret;
 494
 495         ret = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset, hns_roce_set_page);
 496         if (ret < 1) {
 497                 ibdev_err(ibdev, "failed to store sg pages %u %u, cnt = %d.\n",
 498                           mr->npages, mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count, ret);
 499                 goto err_page_list;
 500         }
 501
 502         mtr->hem_cfg.region[0].offset = 0;
 503         mtr->hem_cfg.region[0].count = mr->npages;
 504         mtr->hem_cfg.region[0].hopnum = mr->pbl_hop_num;
 505         mtr->hem_cfg.region_count = 1;
 506         ret = hns_roce_mtr_map(hr_dev, mtr, mr->page_list, mr->npages);
 507         if (ret) {
 508                 ibdev_err(ibdev, "failed to map sg mtr, ret = %d.\n", ret);
 509                 ret = 0;
 510         } else {
 511                 mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_shift = ilog2(ibmr->page_size);
 512                 ret = mr->npages;
 513         }
 514
 515 err_page_list:
 516         kvfree(mr->page_list);
 517         mr->page_list = NULL;
 518
 519         return ret;
 520 }
 521
 522 static void hns_roce_mw_free(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 523                              struct hns_roce_mw *mw)
 524 {
 525         struct device *dev = hr_dev->dev;
 526         int ret;
 527
 528         if (mw->enabled) {
 529                 ret = hns_roce_hw_destroy_mpt(hr_dev, NULL,
 530                                               key_to_hw_index(mw->rkey) &
 531                                               (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 532                 if (ret)
 533                         dev_warn(dev, "MW DESTROY_MPT failed (%d)\n", ret);
 534
 535                 hns_roce_table_put(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table,
 536                                    key_to_hw_index(mw->rkey));
 537         }
 538
 539         hns_roce_bitmap_free(&hr_dev->mr_table.mtpt_bitmap,
 540                              key_to_hw_index(mw->rkey), BITMAP_NO_RR);
 541 }
 542
 543 static int hns_roce_mw_enable(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 544                               struct hns_roce_mw *mw)
 545 {
 546         struct hns_roce_mr_table *mr_table = &hr_dev->mr_table;
 547         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
 548         struct device *dev = hr_dev->dev;
 549         unsigned long mtpt_idx = key_to_hw_index(mw->rkey);
 550         int ret;
 551
 552         /* prepare HEM entry memory */
 553         ret = hns_roce_table_get(hr_dev, &mr_table->mtpt_table, mtpt_idx);
 554         if (ret)
 555                 return ret;
 556
 557         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
 558         if (IS_ERR(mailbox)) {
 559                 ret = PTR_ERR(mailbox);
 560                 goto err_table;
 561         }
 562
 563         ret = hr_dev->hw->mw_write_mtpt(mailbox->buf, mw);
 564         if (ret) {
 565                 dev_err(dev, "MW write mtpt fail!\n");
 566                 goto err_page;
 567         }
 568
 569         ret = hns_roce_hw_create_mpt(hr_dev, mailbox,
 570                                      mtpt_idx & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 571         if (ret) {
 572                 dev_err(dev, "MW CREATE_MPT failed (%d)\n", ret);
 573                 goto err_page;
 574         }
 575
 576         mw->enabled = 1;
 577
 578         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 579
 580         return 0;
 581
 582 err_page:
 583         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 584
 585 err_table:
 586         hns_roce_table_put(hr_dev, &mr_table->mtpt_table, mtpt_idx);
 587
 588         return ret;
 589 }
 590
 591 int hns_roce_alloc_mw(struct ib_mw *ibmw, struct ib_udata *udata)
 592 {
 593         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmw->device);
 594         struct hns_roce_mw *mw = to_hr_mw(ibmw);
 595         unsigned long index = 0;
 596         int ret;
 597
 598         /* Allocate a key for mw from bitmap */
 599         ret = hns_roce_bitmap_alloc(&hr_dev->mr_table.mtpt_bitmap, &index);
 600         if (ret)
 601                 return ret;
 602
 603         mw->rkey = hw_index_to_key(index);
 604
 605         ibmw->rkey = mw->rkey;
 606         mw->pdn = to_hr_pd(ibmw->pd)->pdn;
 607         mw->pbl_hop_num = hr_dev->caps.pbl_hop_num;
 608         mw->pbl_ba_pg_sz = hr_dev->caps.pbl_ba_pg_sz;
 609         mw->pbl_buf_pg_sz = hr_dev->caps.pbl_buf_pg_sz;
 610
 611         ret = hns_roce_mw_enable(hr_dev, mw);
 612         if (ret)
 613                 goto err_mw;
 614
 615         return 0;
 616
 617 err_mw:
 618         hns_roce_mw_free(hr_dev, mw);
 619         return ret;
 620 }
 621
 622 int hns_roce_dealloc_mw(struct ib_mw *ibmw)
 623 {
 624         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmw->device);
 625         struct hns_roce_mw *mw = to_hr_mw(ibmw);
 626
 627         hns_roce_mw_free(hr_dev, mw);
 628         return 0;
 629 }
 630
 631 static int mtr_map_region(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 632                           dma_addr_t *pages, struct hns_roce_buf_region *region)
 633 {
 634         __le64 *mtts;
 635         int offset;
 636         int count;
 637         int npage;
 638         u64 addr;
 639         int end;
 640         int i;
 641
 642         /* if hopnum is 0, buffer cannot store BAs, so skip write mtt */
 643         if (!region->hopnum)
 644                 return 0;
 645
 646         offset = region->offset;
 647         end = offset + region->count;
 648         npage = 0;
 649         while (offset < end) {
 650                 mtts = hns_roce_hem_list_find_mtt(hr_dev, &mtr->hem_list,
 651                                                   offset, &count, NULL);
 652                 if (!mtts)
 653                         return -ENOBUFS;
 654
 655                 for (i = 0; i < count; i++) {
 656                         if (hr_dev->hw_rev == HNS_ROCE_HW_VER1)
 657                                 addr = to_hr_hw_page_addr(pages[npage]);
 658                         else
 659                                 addr = pages[npage];
 660
 661                         mtts[i] = cpu_to_le64(addr);
 662                         npage++;
 663                 }
 664                 offset += count;
 665         }
 666
 667         return 0;
 668 }
 669
 670 static inline bool mtr_has_mtt(struct hns_roce_buf_attr *attr)
 671 {
 672         int i;
 673
 674         for (i = 0; i < attr->region_count; i++)
 675                 if (attr->region[i].hopnum != HNS_ROCE_HOP_NUM_0 &&
 676                     attr->region[i].hopnum > 0)
 677                         return true;
 678
 679         /* because the mtr only one root base address, when hopnum is 0 means
 680          * root base address equals the first buffer address, thus all alloced
 681          * memory must in a continuous space accessed by direct mode.
 682          */
 683         return false;
 684 }
 685
 686 static inline size_t mtr_bufs_size(struct hns_roce_buf_attr *attr)
 687 {
 688         size_t size = 0;
 689         int i;
 690
 691         for (i = 0; i < attr->region_count; i++)
 692                 size += attr->region[i].size;
 693
 694         return size;
 695 }
 696
 697 static inline size_t mtr_kmem_direct_size(bool is_direct, size_t alloc_size,
 698                                           unsigned int page_shift)
 699 {
 700         if (is_direct)
 701                 return ALIGN(alloc_size, 1 << page_shift);
 702         else
 703                 return HNS_HW_DIRECT_PAGE_COUNT << page_shift;
 704 }
 705
 706 /*
 707  * check the given pages in continuous address space
 708  * Returns 0 on success, or the error page num.
 709  */
 710 static inline int mtr_check_direct_pages(dma_addr_t *pages, int page_count,
 711                                          unsigned int page_shift)
 712 {
 713         size_t page_size = 1 << page_shift;
 714         int i;
 715
 716         for (i = 1; i < page_count; i++)
 717                 if (pages[i] - pages[i - 1] != page_size)
 718                         return i;
 719
 720         return 0;
 721 }
 722
 723 static void mtr_free_bufs(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
 724 {
 725         /* release user buffers */
 726         if (mtr->umem) {
 727                 ib_umem_release(mtr->umem);
 728                 mtr->umem = NULL;
 729         }
 730
 731         /* release kernel buffers */
 732         if (mtr->kmem) {
 733                 hns_roce_buf_free(hr_dev, mtr->kmem);
 734                 kfree(mtr->kmem);
 735                 mtr->kmem = NULL;
 736         }
 737 }
 738
 739 static int mtr_alloc_bufs(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 740                           struct hns_roce_buf_attr *buf_attr, bool is_direct,
 741                           struct ib_udata *udata, unsigned long user_addr)
 742 {
 743         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 744         unsigned int best_pg_shift;
 745         int all_pg_count = 0;
 746         size_t direct_size;
 747         size_t total_size;
 748         int ret;
 749
 750         total_size = mtr_bufs_size(buf_attr);
 751         if (total_size < 1) {
 752                 ibdev_err(ibdev, "Failed to check mtr size\n");
 753                 return -EINVAL;
 754         }
 755
 756         if (udata) {
 757                 unsigned long pgsz_bitmap;
 758                 unsigned long page_size;
 759
 760                 mtr->kmem = NULL;
 761                 mtr->umem = ib_umem_get(ibdev, user_addr, total_size,
 762                                         buf_attr->user_access);
 763                 if (IS_ERR_OR_NULL(mtr->umem)) {
 764                         ibdev_err(ibdev, "Failed to get umem, ret %ld\n",
 765                                   PTR_ERR(mtr->umem));
 766                         return -ENOMEM;
 767                 }
 768                 if (buf_attr->fixed_page)
 769                         pgsz_bitmap = 1 << buf_attr->page_shift;
 770                 else
 771                         pgsz_bitmap = GENMASK(buf_attr->page_shift, PAGE_SHIFT);
 772
 773                 page_size = ib_umem_find_best_pgsz(mtr->umem, pgsz_bitmap,
 774                                                    user_addr);
 775                 if (!page_size)
 776                         return -EINVAL;
 777                 best_pg_shift = order_base_2(page_size);
 778                 all_pg_count = ib_umem_num_dma_blocks(mtr->umem, page_size);
 779                 ret = 0;
 780         } else {
 781                 mtr->umem = NULL;
 782                 mtr->kmem = kzalloc(sizeof(*mtr->kmem), GFP_KERNEL);
 783                 if (!mtr->kmem) {
 784                         ibdev_err(ibdev, "Failed to alloc kmem\n");
 785                         return -ENOMEM;
 786                 }
 787                 direct_size = mtr_kmem_direct_size(is_direct, total_size,
 788                                                    buf_attr->page_shift);
 789                 ret = hns_roce_buf_alloc(hr_dev, total_size, direct_size,
 790                                          mtr->kmem, buf_attr->page_shift);
 791                 if (ret) {
 792                         ibdev_err(ibdev, "Failed to alloc kmem, ret %d\n", ret);
 793                         goto err_alloc_mem;
 794                 }
 795                 best_pg_shift = buf_attr->page_shift;
 796                 all_pg_count = mtr->kmem->npages;
 797         }
 798
 799         /* must bigger than minimum hardware page shift */
 800         if (best_pg_shift < HNS_HW_PAGE_SHIFT || all_pg_count < 1) {
 801                 ret = -EINVAL;
 802                 ibdev_err(ibdev, "Failed to check mtr page shift %d count %d\n",
 803                           best_pg_shift, all_pg_count);
 804                 goto err_alloc_mem;
 805         }
 806
 807         mtr->hem_cfg.buf_pg_shift = best_pg_shift;
 808         mtr->hem_cfg.buf_pg_count = all_pg_count;
 809
 810         return 0;
 811 err_alloc_mem:
 812         mtr_free_bufs(hr_dev, mtr);
 813         return ret;
 814 }
 815
 816 static int mtr_get_pages(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 817                          dma_addr_t *pages, int count, unsigned int page_shift)
 818 {
 819         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 820         int npage;
 821         int err;
 822
 823         if (mtr->umem)
 824                 npage = hns_roce_get_umem_bufs(hr_dev, pages, count, 0,
 825                                                mtr->umem, page_shift);
 826         else
 827                 npage = hns_roce_get_kmem_bufs(hr_dev, pages, count, 0,
 828                                                mtr->kmem);
 829
 830         if (mtr->hem_cfg.is_direct && npage > 1) {
 831                 err = mtr_check_direct_pages(pages, npage, page_shift);
 832                 if (err) {
 833                         ibdev_err(ibdev, "Failed to check %s direct page-%d\n",
 834                                   mtr->umem ? "user" : "kernel", err);
 835                         npage = err;
 836                 }
 837         }
 838
 839         return npage;
 840 }
 841
 842 int hns_roce_mtr_map(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 843                      dma_addr_t *pages, int page_cnt)
 844 {
 845         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 846         struct hns_roce_buf_region *r;
 847         int err;
 848         int i;
 849
 850         /*
 851          * Only use the first page address as root ba when hopnum is 0, this
 852          * is because the addresses of all pages are consecutive in this case.
 853          */
 854         if (mtr->hem_cfg.is_direct) {
 855                 mtr->hem_cfg.root_ba = pages[0];
 856                 return 0;
 857         }
 858
 859         for (i = 0; i < mtr->hem_cfg.region_count; i++) {
 860                 r = &mtr->hem_cfg.region[i];
 861                 if (r->offset + r->count > page_cnt) {
 862                         err = -EINVAL;
 863                         ibdev_err(ibdev,
 864                                   "failed to check mtr%u end %u + %u, max %u.\n",
 865                                   i, r->offset, r->count, page_cnt);
 866                         return err;
 867                 }
 868
 869                 err = mtr_map_region(hr_dev, mtr, &pages[r->offset], r);
 870                 if (err) {
 871                         ibdev_err(ibdev,
 872                                   "failed to map mtr%u offset %u, ret = %d.\n",
 873                                   i, r->offset, err);
 874                         return err;
 875                 }
 876         }
 877
 878         return 0;
 879 }
 880
 881 int hns_roce_mtr_find(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 882                       int offset, u64 *mtt_buf, int mtt_max, u64 *base_addr)
 883 {
 884         struct hns_roce_hem_cfg *cfg = &mtr->hem_cfg;
 885         int start_index;
 886         int mtt_count;
 887         int total = 0;
 888         __le64 *mtts;
 889         int npage;
 890         u64 addr;
 891         int left;
 892
 893         if (!mtt_buf || mtt_max < 1)
 894                 goto done;
 895
 896         /* no mtt memory in direct mode, so just return the buffer address */
 897         if (cfg->is_direct) {
 898                 start_index = offset >> HNS_HW_PAGE_SHIFT;
 899                 for (mtt_count = 0; mtt_count < cfg->region_count &&
 900                      total < mtt_max; mtt_count++) {
 901                         npage = cfg->region[mtt_count].offset;
 902                         if (npage < start_index)
 903                                 continue;
 904
 905                         addr = cfg->root_ba + (npage << HNS_HW_PAGE_SHIFT);
 906                         if (hr_dev->hw_rev == HNS_ROCE_HW_VER1)
 907                                 mtt_buf[total] = to_hr_hw_page_addr(addr);
 908                         else
 909                                 mtt_buf[total] = addr;
 910
 911                         total++;
 912                 }
 913
 914                 goto done;
 915         }
 916
 917         start_index = offset >> cfg->buf_pg_shift;
 918         left = mtt_max;
 919         while (left > 0) {
 920                 mtt_count = 0;
 921                 mtts = hns_roce_hem_list_find_mtt(hr_dev, &mtr->hem_list,
 922                                                   start_index + total,
 923                                                   &mtt_count, NULL);
 924                 if (!mtts || !mtt_count)
 925                         goto done;
 926
 927                 npage = min(mtt_count, left);
 928                 left -= npage;
 929                 for (mtt_count = 0; mtt_count < npage; mtt_count++)
 930                         mtt_buf[total++] = le64_to_cpu(mtts[mtt_count]);
 931         }
 932
 933 done:
 934         if (base_addr)
 935                 *base_addr = cfg->root_ba;
 936
 937         return total;
 938 }
 939
 940 static int mtr_init_buf_cfg(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 941                             struct hns_roce_buf_attr *attr,
 942                             struct hns_roce_hem_cfg *cfg,
 943                             unsigned int *buf_page_shift)
 944 {
 945         struct hns_roce_buf_region *r;
 946         unsigned int page_shift;
 947         int page_cnt = 0;
 948         size_t buf_size;
 949         int region_cnt;
 950
 951         if (cfg->is_direct) {
 952                 buf_size = cfg->buf_pg_count << cfg->buf_pg_shift;
 953                 page_cnt = DIV_ROUND_UP(buf_size, HNS_HW_PAGE_SIZE);
 954                 /*
 955                  * When HEM buffer use level-0 addressing, the page size equals
 956                  * the buffer size, and the the page size = 4K * 2^N.
 957                  */
 958                 cfg->buf_pg_shift = HNS_HW_PAGE_SHIFT + order_base_2(page_cnt);
 959                 if (attr->region_count > 1) {
 960                         cfg->buf_pg_count = page_cnt;
 961                         page_shift = HNS_HW_PAGE_SHIFT;
 962                 } else {
 963                         cfg->buf_pg_count = 1;
 964                         page_shift = cfg->buf_pg_shift;
 965                         if (buf_size != 1 << page_shift) {
 966                                 ibdev_err(&hr_dev->ib_dev,
 967                                           "failed to check direct size %zu shift %d.\n",
 968                                           buf_size, page_shift);
 969                                 return -EINVAL;
 970                         }
 971                 }
 972         } else {
 973                 page_shift = cfg->buf_pg_shift;
 974         }
 975
 976         /* convert buffer size to page index and page count */
 977         for (page_cnt = 0, region_cnt = 0; page_cnt < cfg->buf_pg_count &&
 978              region_cnt < attr->region_count &&
 979              region_cnt < ARRAY_SIZE(cfg->region); region_cnt++) {
 980                 r = &cfg->region[region_cnt];
 981                 r->offset = page_cnt;
 982                 buf_size = hr_hw_page_align(attr->region[region_cnt].size);
 983                 r->count = DIV_ROUND_UP(buf_size, 1 << page_shift);
 984                 page_cnt += r->count;
 985                 r->hopnum = to_hr_hem_hopnum(attr->region[region_cnt].hopnum,
 986                                              r->count);
 987         }
 988
 989         if (region_cnt < 1) {
 990                 ibdev_err(&hr_dev->ib_dev,
 991                           "failed to check mtr region count, pages = %d.\n",
 992                           cfg->buf_pg_count);
 993                 return -ENOBUFS;
 994         }
 995
 996         cfg->region_count = region_cnt;
 997         *buf_page_shift = page_shift;
 998
 999         return page_cnt;
1000 }
1001
1002 /**
1003  * hns_roce_mtr_create - Create hns memory translate region.
1004  *
1005  * @mtr: memory translate region
1006  * @buf_attr: buffer attribute for creating mtr
1007  * @ba_page_shift: page shift for multi-hop base address table
1008  * @udata: user space context, if it's NULL, means kernel space
1009  * @user_addr: userspace virtual address to start at
1010  */
1011 int hns_roce_mtr_create(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
1012                         struct hns_roce_buf_attr *buf_attr,
1013                         unsigned int ba_page_shift, struct ib_udata *udata,
1014                         unsigned long user_addr)
1015 {
1016         struct hns_roce_hem_cfg *cfg = &mtr->hem_cfg;
1017         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
1018         unsigned int buf_page_shift = 0;
1019         dma_addr_t *pages = NULL;
1020         int all_pg_cnt;
1021         int get_pg_cnt;
1022         int ret = 0;
1023
1024         /* if disable mtt, all pages must in a continuous address range */
1025         cfg->is_direct = !mtr_has_mtt(buf_attr);
1026
1027         /* if buffer only need mtt, just init the hem cfg */
1028         if (buf_attr->mtt_only) {
1029                 cfg->buf_pg_shift = buf_attr->page_shift;
1030                 cfg->buf_pg_count = mtr_bufs_size(buf_attr) >>
1031                                     buf_attr->page_shift;
1032                 mtr->umem = NULL;
1033                 mtr->kmem = NULL;
1034         } else {
1035                 ret = mtr_alloc_bufs(hr_dev, mtr, buf_attr, cfg->is_direct,
1036                                      udata, user_addr);
1037                 if (ret) {
1038                         ibdev_err(ibdev,
1039                                   "failed to alloc mtr bufs, ret = %d.\n", ret);
1040                         return ret;
1041                 }
1042         }
1043
1044         all_pg_cnt = mtr_init_buf_cfg(hr_dev, buf_attr, cfg, &buf_page_shift);
1045         if (all_pg_cnt < 1) {
1046                 ret = -ENOBUFS;
1047                 ibdev_err(ibdev, "failed to init mtr buf cfg.\n");
1048                 goto err_alloc_bufs;
1049         }
1050
1051         hns_roce_hem_list_init(&mtr->hem_list);
1052         if (!cfg->is_direct) {
1053                 ret = hns_roce_hem_list_request(hr_dev, &mtr->hem_list,
1054                                                 cfg->region, cfg->region_count,
1055                                                 ba_page_shift);
1056                 if (ret) {
1057                         ibdev_err(ibdev, "failed to request mtr hem, ret = %d.\n",
1058                                   ret);
1059                         goto err_alloc_bufs;
1060                 }
1061                 cfg->root_ba = mtr->hem_list.root_ba;
1062                 cfg->ba_pg_shift = ba_page_shift;
1063         } else {
1064                 cfg->ba_pg_shift = cfg->buf_pg_shift;
1065         }
1066
1067         /* no buffer to map */
1068         if (buf_attr->mtt_only)
1069                 return 0;
1070
1071         /* alloc a tmp array to store buffer's dma address */
1072         pages = kvcalloc(all_pg_cnt, sizeof(dma_addr_t), GFP_KERNEL);
1073         if (!pages) {
1074                 ret = -ENOMEM;
1075                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc mtr page list %d.\n",
1076                           all_pg_cnt);
1077                 goto err_alloc_hem_list;
1078         }
1079
1080         get_pg_cnt = mtr_get_pages(hr_dev, mtr, pages, all_pg_cnt,
1081                                    buf_page_shift);
1082         if (get_pg_cnt != all_pg_cnt) {
1083                 ibdev_err(ibdev, "failed to get mtr page %d != %d.\n",
1084                           get_pg_cnt, all_pg_cnt);
1085                 ret = -ENOBUFS;
1086                 goto err_alloc_page_list;
1087         }
1088
1089         /* write buffer's dma address to BA table */
1090         ret = hns_roce_mtr_map(hr_dev, mtr, pages, all_pg_cnt);
1091         if (ret) {
1092                 ibdev_err(ibdev, "failed to map mtr pages, ret = %d.\n", ret);
1093                 goto err_alloc_page_list;
1094         }
1095
1096         /* drop tmp array */
1097         kvfree(pages);
1098         return 0;
1099 err_alloc_page_list:
1100         kvfree(pages);
1101 err_alloc_hem_list:
1102         hns_roce_hem_list_release(hr_dev, &mtr->hem_list);
1103 err_alloc_bufs:
1104         mtr_free_bufs(hr_dev, mtr);
1105         return ret;
1106 }
1107
1108 void hns_roce_mtr_destroy(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
1109 {
1110         /* release multi-hop addressing resource */
1111         hns_roce_hem_list_release(hr_dev, &mtr->hem_list);
1112
1113         /* free buffers */
1114         mtr_free_bufs(hr_dev, mtr);
1115 }