drivers/infiniband/hw/mlx4/mr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
   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/slab.h>
  35 #include <rdma/ib_user_verbs.h>
  36
  37 #include "mlx4_ib.h"
  38
  39 static u32 convert_access(int acc)
  40 {
  41         return (acc & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC ? MLX4_PERM_ATOMIC       : 0) |
  42                (acc & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE  ? MLX4_PERM_REMOTE_WRITE : 0) |
  43                (acc & IB_ACCESS_REMOTE_READ   ? MLX4_PERM_REMOTE_READ  : 0) |
  44                (acc & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE   ? MLX4_PERM_LOCAL_WRITE  : 0) |
  45                (acc & IB_ACCESS_MW_BIND       ? MLX4_PERM_BIND_MW      : 0) |
  46                MLX4_PERM_LOCAL_READ;
  47 }
  48
  49 static enum mlx4_mw_type to_mlx4_type(enum ib_mw_type type)
  50 {
  51         switch (type) {
  52         case IB_MW_TYPE_1:      return MLX4_MW_TYPE_1;
  53         case IB_MW_TYPE_2:      return MLX4_MW_TYPE_2;
  54         default:                return -1;
  55         }
  56 }
  57
  58 struct ib_mr *mlx4_ib_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
  59 {
  60         struct mlx4_ib_mr *mr;
  61         int err;
  62
  63         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
  64         if (!mr)
  65                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  66
  67         err = mlx4_mr_alloc(to_mdev(pd->device)->dev, to_mpd(pd)->pdn, 0,
  68                             ~0ull, convert_access(acc), 0, 0, &mr->mmr);
  69         if (err)
  70                 goto err_free;
  71
  72         err = mlx4_mr_enable(to_mdev(pd->device)->dev, &mr->mmr);
  73         if (err)
  74                 goto err_mr;
  75
  76         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->mmr.key;
  77         mr->umem = NULL;
  78
  79         return &mr->ibmr;
  80
  81 err_mr:
  82         (void) mlx4_mr_free(to_mdev(pd->device)->dev, &mr->mmr);
  83
  84 err_free:
  85         kfree(mr);
  86
  87         return ERR_PTR(err);
  88 }
  89
  90 int mlx4_ib_umem_write_mtt(struct mlx4_ib_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt,
  91                            struct ib_umem *umem)
  92 {
  93         u64 *pages;
  94         int i, k, entry;
  95         int n;
  96         int len;
  97         int err = 0;
  98         struct scatterlist *sg;
  99
 100         pages = (u64 *) __get_free_page(GFP_KERNEL);
 101         if (!pages)
 102                 return -ENOMEM;
 103
 104         i = n = 0;
 105
 106         for_each_sg(umem->sg_head.sgl, sg, umem->nmap, entry) {
 107                 len = sg_dma_len(sg) >> mtt->page_shift;
 108                 for (k = 0; k < len; ++k) {
 109                         pages[i++] = sg_dma_address(sg) +
 110                                 umem->page_size * k;
 111                         /*
 112                          * Be friendly to mlx4_write_mtt() and
 113                          * pass it chunks of appropriate size.
 114                          */
 115                         if (i == PAGE_SIZE / sizeof (u64)) {
 116                                 err = mlx4_write_mtt(dev->dev, mtt, n,
 117                                                      i, pages);
 118                                 if (err)
 119                                         goto out;
 120                                 n += i;
 121                                 i = 0;
 122                         }
 123                 }
 124         }
 125
 126         if (i)
 127                 err = mlx4_write_mtt(dev->dev, mtt, n, i, pages);
 128
 129 out:
 130         free_page((unsigned long) pages);
 131         return err;
 132 }
 133
 134 static struct ib_umem *mlx4_get_umem_mr(struct ib_ucontext *context, u64 start,
 135                                         u64 length, u64 virt_addr,
 136                                         int access_flags)
 137 {
 138         /*
 139          * Force registering the memory as writable if the underlying pages
 140          * are writable.  This is so rereg can change the access permissions
 141          * from readable to writable without having to run through ib_umem_get
 142          * again
 143          */
 144         if (!ib_access_writable(access_flags)) {
 145                 struct vm_area_struct *vma;
 146
 147                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
 148                 /*
 149                  * FIXME: Ideally this would iterate over all the vmas that
 150                  * cover the memory, but for now it requires a single vma to
 151                  * entirely cover the MR to support RO mappings.
 152                  */
 153                 vma = find_vma(current->mm, start);
 154                 if (vma && vma->vm_end >= start + length &&
 155                     vma->vm_start <= start) {
 156                         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
 157                                 access_flags |= IB_ACCESS_LOCAL_WRITE;
 158                 } else {
 159                         access_flags |= IB_ACCESS_LOCAL_WRITE;
 160                 }
 161
 162                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
 163         }
 164
 165         return ib_umem_get(context, start, length, access_flags, 0);
 166 }
 167
 168 struct ib_mr *mlx4_ib_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
 169                                   u64 virt_addr, int access_flags,
 170                                   struct ib_udata *udata)
 171 {
 172         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 173         struct mlx4_ib_mr *mr;
 174         int shift;
 175         int err;
 176         int n;
 177
 178         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 179         if (!mr)
 180                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 181
 182         mr->umem = mlx4_get_umem_mr(pd->uobject->context, start, length,
 183                                     virt_addr, access_flags);
 184         if (IS_ERR(mr->umem)) {
 185                 err = PTR_ERR(mr->umem);
 186                 goto err_free;
 187         }
 188
 189         n = ib_umem_page_count(mr->umem);
 190         shift = ilog2(mr->umem->page_size);
 191
 192         err = mlx4_mr_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn, virt_addr, length,
 193                             convert_access(access_flags), n, shift, &mr->mmr);
 194         if (err)
 195                 goto err_umem;
 196
 197         err = mlx4_ib_umem_write_mtt(dev, &mr->mmr.mtt, mr->umem);
 198         if (err)
 199                 goto err_mr;
 200
 201         err = mlx4_mr_enable(dev->dev, &mr->mmr);
 202         if (err)
 203                 goto err_mr;
 204
 205         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->mmr.key;
 206
 207         return &mr->ibmr;
 208
 209 err_mr:
 210         (void) mlx4_mr_free(to_mdev(pd->device)->dev, &mr->mmr);
 211
 212 err_umem:
 213         ib_umem_release(mr->umem);
 214
 215 err_free:
 216         kfree(mr);
 217
 218         return ERR_PTR(err);
 219 }
 220
 221 int mlx4_ib_rereg_user_mr(struct ib_mr *mr, int flags,
 222                           u64 start, u64 length, u64 virt_addr,
 223                           int mr_access_flags, struct ib_pd *pd,
 224                           struct ib_udata *udata)
 225 {
 226         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(mr->device);
 227         struct mlx4_ib_mr *mmr = to_mmr(mr);
 228         struct mlx4_mpt_entry *mpt_entry;
 229         struct mlx4_mpt_entry **pmpt_entry = &mpt_entry;
 230         int err;
 231
 232         /* Since we synchronize this call and mlx4_ib_dereg_mr via uverbs,
 233          * we assume that the calls can't run concurrently. Otherwise, a
 234          * race exists.
 235          */
 236         err =  mlx4_mr_hw_get_mpt(dev->dev, &mmr->mmr, &pmpt_entry);
 237
 238         if (err)
 239                 return err;
 240
 241         if (flags & IB_MR_REREG_PD) {
 242                 err = mlx4_mr_hw_change_pd(dev->dev, *pmpt_entry,
 243                                            to_mpd(pd)->pdn);
 244
 245                 if (err)
 246                         goto release_mpt_entry;
 247         }
 248
 249         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS) {
 250                 if (ib_access_writable(mr_access_flags) &&
 251                     !mmr->umem->writable) {
 252                         err = -EPERM;
 253                         goto release_mpt_entry;
 254                 }
 255
 256                 err = mlx4_mr_hw_change_access(dev->dev, *pmpt_entry,
 257                                                convert_access(mr_access_flags));
 258
 259                 if (err)
 260                         goto release_mpt_entry;
 261         }
 262
 263         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
 264                 int shift;
 265                 int n;
 266
 267                 mlx4_mr_rereg_mem_cleanup(dev->dev, &mmr->mmr);
 268                 ib_umem_release(mmr->umem);
 269                 mmr->umem =
 270                         mlx4_get_umem_mr(mr->uobject->context, start, length,
 271                                          virt_addr, mr_access_flags);
 272                 if (IS_ERR(mmr->umem)) {
 273                         err = PTR_ERR(mmr->umem);
 274                         /* Prevent mlx4_ib_dereg_mr from free'ing invalid pointer */
 275                         mmr->umem = NULL;
 276                         goto release_mpt_entry;
 277                 }
 278                 n = ib_umem_page_count(mmr->umem);
 279                 shift = ilog2(mmr->umem->page_size);
 280
 281                 err = mlx4_mr_rereg_mem_write(dev->dev, &mmr->mmr,
 282                                               virt_addr, length, n, shift,
 283                                               *pmpt_entry);
 284                 if (err) {
 285                         ib_umem_release(mmr->umem);
 286                         goto release_mpt_entry;
 287                 }
 288                 mmr->mmr.iova       = virt_addr;
 289                 mmr->mmr.size       = length;
 290
 291                 err = mlx4_ib_umem_write_mtt(dev, &mmr->mmr.mtt, mmr->umem);
 292                 if (err) {
 293                         mlx4_mr_rereg_mem_cleanup(dev->dev, &mmr->mmr);
 294                         ib_umem_release(mmr->umem);
 295                         goto release_mpt_entry;
 296                 }
 297         }
 298
 299         /* If we couldn't transfer the MR to the HCA, just remember to
 300          * return a failure. But dereg_mr will free the resources.
 301          */
 302         err = mlx4_mr_hw_write_mpt(dev->dev, &mmr->mmr, pmpt_entry);
 303         if (!err && flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
 304                 mmr->mmr.access = mr_access_flags;
 305
 306 release_mpt_entry:
 307         mlx4_mr_hw_put_mpt(dev->dev, pmpt_entry);
 308
 309         return err;
 310 }
 311
 312 static int
 313 mlx4_alloc_priv_pages(struct ib_device *device,
 314                       struct mlx4_ib_mr *mr,
 315                       int max_pages)
 316 {
 317         int ret;
 318
 319         /* Ensure that size is aligned to DMA cacheline
 320          * requirements.
 321          * max_pages is limited to MLX4_MAX_FAST_REG_PAGES
 322          * so page_map_size will never cross PAGE_SIZE.
 323          */
 324         mr->page_map_size = roundup(max_pages * sizeof(u64),
 325                                     MLX4_MR_PAGES_ALIGN);
 326
 327         /* Prevent cross page boundary allocation. */
 328         mr->pages = (__be64 *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
 329         if (!mr->pages)
 330                 return -ENOMEM;
 331
 332         mr->page_map = dma_map_single(device->dma_device, mr->pages,
 333                                       mr->page_map_size, DMA_TO_DEVICE);
 334
 335         if (dma_mapping_error(device->dma_device, mr->page_map)) {
 336                 ret = -ENOMEM;
 337                 goto err;
 338         }
 339
 340         return 0;
 341
 342 err:
 343         free_page((unsigned long)mr->pages);
 344         return ret;
 345 }
 346
 347 static void
 348 mlx4_free_priv_pages(struct mlx4_ib_mr *mr)
 349 {
 350         if (mr->pages) {
 351                 struct ib_device *device = mr->ibmr.device;
 352
 353                 dma_unmap_single(device->dma_device, mr->page_map,
 354                                  mr->page_map_size, DMA_TO_DEVICE);
 355                 free_page((unsigned long)mr->pages);
 356                 mr->pages = NULL;
 357         }
 358 }
 359
 360 int mlx4_ib_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr)
 361 {
 362         struct mlx4_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
 363         int ret;
 364
 365         mlx4_free_priv_pages(mr);
 366
 367         ret = mlx4_mr_free(to_mdev(ibmr->device)->dev, &mr->mmr);
 368         if (ret)
 369                 return ret;
 370         if (mr->umem)
 371                 ib_umem_release(mr->umem);
 372         kfree(mr);
 373
 374         return 0;
 375 }
 376
 377 struct ib_mw *mlx4_ib_alloc_mw(struct ib_pd *pd, enum ib_mw_type type,
 378                                struct ib_udata *udata)
 379 {
 380         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 381         struct mlx4_ib_mw *mw;
 382         int err;
 383
 384         mw = kmalloc(sizeof(*mw), GFP_KERNEL);
 385         if (!mw)
 386                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 387
 388         err = mlx4_mw_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn,
 389                             to_mlx4_type(type), &mw->mmw);
 390         if (err)
 391                 goto err_free;
 392
 393         err = mlx4_mw_enable(dev->dev, &mw->mmw);
 394         if (err)
 395                 goto err_mw;
 396
 397         mw->ibmw.rkey = mw->mmw.key;
 398
 399         return &mw->ibmw;
 400
 401 err_mw:
 402         mlx4_mw_free(dev->dev, &mw->mmw);
 403
 404 err_free:
 405         kfree(mw);
 406
 407         return ERR_PTR(err);
 408 }
 409
 410 int mlx4_ib_dealloc_mw(struct ib_mw *ibmw)
 411 {
 412         struct mlx4_ib_mw *mw = to_mmw(ibmw);
 413
 414         mlx4_mw_free(to_mdev(ibmw->device)->dev, &mw->mmw);
 415         kfree(mw);
 416
 417         return 0;
 418 }
 419
 420 struct ib_mr *mlx4_ib_alloc_mr(struct ib_pd *pd,
 421                                enum ib_mr_type mr_type,
 422                                u32 max_num_sg)
 423 {
 424         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 425         struct mlx4_ib_mr *mr;
 426         int err;
 427
 428         if (mr_type != IB_MR_TYPE_MEM_REG ||
 429             max_num_sg > MLX4_MAX_FAST_REG_PAGES)
 430                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 431
 432         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 433         if (!mr)
 434                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 435
 436         err = mlx4_mr_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn, 0, 0, 0,
 437                             max_num_sg, 0, &mr->mmr);
 438         if (err)
 439                 goto err_free;
 440
 441         err = mlx4_alloc_priv_pages(pd->device, mr, max_num_sg);
 442         if (err)
 443                 goto err_free_mr;
 444
 445         mr->max_pages = max_num_sg;
 446         err = mlx4_mr_enable(dev->dev, &mr->mmr);
 447         if (err)
 448                 goto err_free_pl;
 449
 450         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->mmr.key;
 451         mr->umem = NULL;
 452
 453         return &mr->ibmr;
 454
 455 err_free_pl:
 456         mr->ibmr.device = pd->device;
 457         mlx4_free_priv_pages(mr);
 458 err_free_mr:
 459         (void) mlx4_mr_free(dev->dev, &mr->mmr);
 460 err_free:
 461         kfree(mr);
 462         return ERR_PTR(err);
 463 }
 464
 465 struct ib_fmr *mlx4_ib_fmr_alloc(struct ib_pd *pd, int acc,
 466                                  struct ib_fmr_attr *fmr_attr)
 467 {
 468         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
 469         struct mlx4_ib_fmr *fmr;
 470         int err = -ENOMEM;
 471
 472         fmr = kmalloc(sizeof *fmr, GFP_KERNEL);
 473         if (!fmr)
 474                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 475
 476         err = mlx4_fmr_alloc(dev->dev, to_mpd(pd)->pdn, convert_access(acc),
 477                              fmr_attr->max_pages, fmr_attr->max_maps,
 478                              fmr_attr->page_shift, &fmr->mfmr);
 479         if (err)
 480                 goto err_free;
 481
 482         err = mlx4_fmr_enable(to_mdev(pd->device)->dev, &fmr->mfmr);
 483         if (err)
 484                 goto err_mr;
 485
 486         fmr->ibfmr.rkey = fmr->ibfmr.lkey = fmr->mfmr.mr.key;
 487
 488         return &fmr->ibfmr;
 489
 490 err_mr:
 491         (void) mlx4_mr_free(to_mdev(pd->device)->dev, &fmr->mfmr.mr);
 492
 493 err_free:
 494         kfree(fmr);
 495
 496         return ERR_PTR(err);
 497 }
 498
 499 int mlx4_ib_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
 500                       int npages, u64 iova)
 501 {
 502         struct mlx4_ib_fmr *ifmr = to_mfmr(ibfmr);
 503         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(ifmr->ibfmr.device);
 504
 505         return mlx4_map_phys_fmr(dev->dev, &ifmr->mfmr, page_list, npages, iova,
 506                                  &ifmr->ibfmr.lkey, &ifmr->ibfmr.rkey);
 507 }
 508
 509 int mlx4_ib_unmap_fmr(struct list_head *fmr_list)
 510 {
 511         struct ib_fmr *ibfmr;
 512         int err;
 513         struct mlx4_dev *mdev = NULL;
 514
 515         list_for_each_entry(ibfmr, fmr_list, list) {
 516                 if (mdev && to_mdev(ibfmr->device)->dev != mdev)
 517                         return -EINVAL;
 518                 mdev = to_mdev(ibfmr->device)->dev;
 519         }
 520
 521         if (!mdev)
 522                 return 0;
 523
 524         list_for_each_entry(ibfmr, fmr_list, list) {
 525                 struct mlx4_ib_fmr *ifmr = to_mfmr(ibfmr);
 526
 527                 mlx4_fmr_unmap(mdev, &ifmr->mfmr, &ifmr->ibfmr.lkey, &ifmr->ibfmr.rkey);
 528         }
 529
 530         /*
 531          * Make sure all MPT status updates are visible before issuing
 532          * SYNC_TPT firmware command.
 533          */
 534         wmb();
 535
 536         err = mlx4_SYNC_TPT(mdev);
 537         if (err)
 538                 pr_warn("SYNC_TPT error %d when "
 539                        "unmapping FMRs\n", err);
 540
 541         return 0;
 542 }
 543
 544 int mlx4_ib_fmr_dealloc(struct ib_fmr *ibfmr)
 545 {
 546         struct mlx4_ib_fmr *ifmr = to_mfmr(ibfmr);
 547         struct mlx4_ib_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
 548         int err;
 549
 550         err = mlx4_fmr_free(dev->dev, &ifmr->mfmr);
 551
 552         if (!err)
 553                 kfree(ifmr);
 554
 555         return err;
 556 }
 557
 558 static int mlx4_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
 559 {
 560         struct mlx4_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
 561
 562         if (unlikely(mr->npages == mr->max_pages))
 563                 return -ENOMEM;
 564
 565         mr->pages[mr->npages++] = cpu_to_be64(addr | MLX4_MTT_FLAG_PRESENT);
 566
 567         return 0;
 568 }
 569
 570 int mlx4_ib_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
 571                       unsigned int *sg_offset)
 572 {
 573         struct mlx4_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
 574         int rc;
 575
 576         mr->npages = 0;
 577
 578         ib_dma_sync_single_for_cpu(ibmr->device, mr->page_map,
 579                                    mr->page_map_size, DMA_TO_DEVICE);
 580
 581         rc = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset, mlx4_set_page);
 582
 583         ib_dma_sync_single_for_device(ibmr->device, mr->page_map,
 584                                       mr->page_map_size, DMA_TO_DEVICE);
 585
 586         return rc;
 587 }