drivers/infiniband/hw/mlx5/mem.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2013-2015, Mellanox Technologies. All rights reserved.
   3  *
   4  * This software is available to you under a choice of one of two
   5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   8  * OpenIB.org BSD license below:
   9  *
  10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  11  *     without modification, are permitted provided that the following
  12  *     conditions are met:
  13  *
  14  *      - Redistributions of source code must retain the above
  15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  16  *        disclaimer.
  17  *
  18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  21  *        provided with the distribution.
  22  *
  23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  30  * SOFTWARE.
  31  */
  32
  33 #include <linux/module.h>
  34 #include <rdma/ib_umem.h>
  35 #include <rdma/ib_umem_odp.h>
  36 #include "mlx5_ib.h"
  37 #include <linux/jiffies.h>
  38
  39 /* @umem: umem object to scan
  40  * @addr: ib virtual address requested by the user
  41  * @max_page_shift: high limit for page_shift - 0 means no limit
  42  * @count: number of PAGE_SIZE pages covered by umem
  43  * @shift: page shift for the compound pages found in the region
  44  * @ncont: number of compund pages
  45  * @order: log2 of the number of compound pages
  46  */
  47 void mlx5_ib_cont_pages(struct ib_umem *umem, u64 addr,
  48                         unsigned long max_page_shift,
  49                         int *count, int *shift,
  50                         int *ncont, int *order)
  51 {
  52         unsigned long tmp;
  53         unsigned long m;
  54         u64 base = ~0, p = 0;
  55         u64 len, pfn;
  56         int i = 0;
  57         struct scatterlist *sg;
  58         int entry;
  59
  60         addr = addr >> PAGE_SHIFT;
  61         tmp = (unsigned long)addr;
  62         m = find_first_bit(&tmp, BITS_PER_LONG);
  63         if (max_page_shift)
  64                 m = min_t(unsigned long, max_page_shift - PAGE_SHIFT, m);
  65
  66         for_each_sg(umem->sg_head.sgl, sg, umem->nmap, entry) {
  67                 len = sg_dma_len(sg) >> PAGE_SHIFT;
  68                 pfn = sg_dma_address(sg) >> PAGE_SHIFT;
  69                 if (base + p != pfn) {
  70                         /* If either the offset or the new
  71                          * base are unaligned update m
  72                          */
  73                         tmp = (unsigned long)(pfn | p);
  74                         if (!IS_ALIGNED(tmp, 1 << m))
  75                                 m = find_first_bit(&tmp, BITS_PER_LONG);
  76
  77                         base = pfn;
  78                         p = 0;
  79                 }
  80
  81                 p += len;
  82                 i += len;
  83         }
  84
  85         if (i) {
  86                 m = min_t(unsigned long, ilog2(roundup_pow_of_two(i)), m);
  87
  88                 if (order)
  89                         *order = ilog2(roundup_pow_of_two(i) >> m);
  90
  91                 *ncont = DIV_ROUND_UP(i, (1 << m));
  92         } else {
  93                 m  = 0;
  94
  95                 if (order)
  96                         *order = 0;
  97
  98                 *ncont = 0;
  99         }
 100         *shift = PAGE_SHIFT + m;
 101         *count = i;
 102 }
 103
 104 /*
 105  * Populate the given array with bus addresses from the umem.
 106  *
 107  * dev - mlx5_ib device
 108  * umem - umem to use to fill the pages
 109  * page_shift - determines the page size used in the resulting array
 110  * offset - offset into the umem to start from,
 111  *          only implemented for ODP umems
 112  * num_pages - total number of pages to fill
 113  * pas - bus addresses array to fill
 114  * access_flags - access flags to set on all present pages.
 115                   use enum mlx5_ib_mtt_access_flags for this.
 116  */
 117 void __mlx5_ib_populate_pas(struct mlx5_ib_dev *dev, struct ib_umem *umem,
 118                             int page_shift, size_t offset, size_t num_pages,
 119                             __be64 *pas, int access_flags)
 120 {
 121         int shift = page_shift - PAGE_SHIFT;
 122         int mask = (1 << shift) - 1;
 123         int i, k, idx;
 124         u64 cur = 0;
 125         u64 base;
 126         int len;
 127         struct scatterlist *sg;
 128         int entry;
 129
 130         i = 0;
 131         for_each_sg(umem->sg_head.sgl, sg, umem->nmap, entry) {
 132                 len = sg_dma_len(sg) >> PAGE_SHIFT;
 133                 base = sg_dma_address(sg);
 134
 135                 /* Skip elements below offset */
 136                 if (i + len < offset << shift) {
 137                         i += len;
 138                         continue;
 139                 }
 140
 141                 /* Skip pages below offset */
 142                 if (i < offset << shift) {
 143                         k = (offset << shift) - i;
 144                         i = offset << shift;
 145                 } else {
 146                         k = 0;
 147                 }
 148
 149                 for (; k < len; k++) {
 150                         if (!(i & mask)) {
 151                                 cur = base + (k << PAGE_SHIFT);
 152                                 cur |= access_flags;
 153                                 idx = (i >> shift) - offset;
 154
 155                                 pas[idx] = cpu_to_be64(cur);
 156                                 mlx5_ib_dbg(dev, "pas[%d] 0x%llx\n",
 157                                             i >> shift, be64_to_cpu(pas[idx]));
 158                         }
 159                         i++;
 160
 161                         /* Stop after num_pages reached */
 162                         if (i >> shift >= offset + num_pages)
 163                                 return;
 164                 }
 165         }
 166 }
 167
 168 void mlx5_ib_populate_pas(struct mlx5_ib_dev *dev, struct ib_umem *umem,
 169                           int page_shift, __be64 *pas, int access_flags)
 170 {
 171         return __mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift, 0,
 172                                       ib_umem_num_dma_blocks(umem, PAGE_SIZE),
 173                                       pas, access_flags);
 174 }
 175 int mlx5_ib_get_buf_offset(u64 addr, int page_shift, u32 *offset)
 176 {
 177         u64 page_size;
 178         u64 page_mask;
 179         u64 off_size;
 180         u64 off_mask;
 181         u64 buf_off;
 182
 183         page_size = (u64)1 << page_shift;
 184         page_mask = page_size - 1;
 185         buf_off = addr & page_mask;
 186         off_size = page_size >> 6;
 187         off_mask = off_size - 1;
 188
 189         if (buf_off & off_mask)
 190                 return -EINVAL;
 191
 192         *offset = buf_off >> ilog2(off_size);
 193         return 0;
 194 }
 195
 196 #define WR_ID_BF 0xBF
 197 #define WR_ID_END 0xBAD
 198 #define TEST_WC_NUM_WQES 255
 199 #define TEST_WC_POLLING_MAX_TIME_JIFFIES msecs_to_jiffies(100)
 200 static int post_send_nop(struct mlx5_ib_dev *dev, struct ib_qp *ibqp, u64 wr_id,
 201                          bool signaled)
 202 {
 203         struct mlx5_ib_qp *qp = to_mqp(ibqp);
 204         struct mlx5_wqe_ctrl_seg *ctrl;
 205         struct mlx5_bf *bf = &qp->bf;
 206         __be32 mmio_wqe[16] = {};
 207         unsigned long flags;
 208         unsigned int idx;
 209         int i;
 210
 211         if (unlikely(dev->mdev->state == MLX5_DEVICE_STATE_INTERNAL_ERROR))
 212                 return -EIO;
 213
 214         spin_lock_irqsave(&qp->sq.lock, flags);
 215
 216         idx = qp->sq.cur_post & (qp->sq.wqe_cnt - 1);
 217         ctrl = mlx5_frag_buf_get_wqe(&qp->sq.fbc, idx);
 218
 219         memset(ctrl, 0, sizeof(struct mlx5_wqe_ctrl_seg));
 220         ctrl->fm_ce_se = signaled ? MLX5_WQE_CTRL_CQ_UPDATE : 0;
 221         ctrl->opmod_idx_opcode =
 222                 cpu_to_be32(((u32)(qp->sq.cur_post) << 8) | MLX5_OPCODE_NOP);
 223         ctrl->qpn_ds = cpu_to_be32((sizeof(struct mlx5_wqe_ctrl_seg) / 16) |
 224                                    (qp->trans_qp.base.mqp.qpn << 8));
 225
 226         qp->sq.wrid[idx] = wr_id;
 227         qp->sq.w_list[idx].opcode = MLX5_OPCODE_NOP;
 228         qp->sq.wqe_head[idx] = qp->sq.head + 1;
 229         qp->sq.cur_post += DIV_ROUND_UP(sizeof(struct mlx5_wqe_ctrl_seg),
 230                                         MLX5_SEND_WQE_BB);
 231         qp->sq.w_list[idx].next = qp->sq.cur_post;
 232         qp->sq.head++;
 233
 234         memcpy(mmio_wqe, ctrl, sizeof(*ctrl));
 235         ((struct mlx5_wqe_ctrl_seg *)&mmio_wqe)->fm_ce_se |=
 236                 MLX5_WQE_CTRL_CQ_UPDATE;
 237
 238         /* Make sure that descriptors are written before
 239          * updating doorbell record and ringing the doorbell
 240          */
 241         wmb();
 242
 243         qp->db.db[MLX5_SND_DBR] = cpu_to_be32(qp->sq.cur_post);
 244
 245         /* Make sure doorbell record is visible to the HCA before
 246          * we hit doorbell
 247          */
 248         wmb();
 249         for (i = 0; i < 8; i++)
 250                 mlx5_write64(&mmio_wqe[i * 2],
 251                              bf->bfreg->map + bf->offset + i * 8);
 252
 253         bf->offset ^= bf->buf_size;
 254
 255         spin_unlock_irqrestore(&qp->sq.lock, flags);
 256
 257         return 0;
 258 }
 259
 260 static int test_wc_poll_cq_result(struct mlx5_ib_dev *dev, struct ib_cq *cq)
 261 {
 262         int ret;
 263         struct ib_wc wc = {};
 264         unsigned long end = jiffies + TEST_WC_POLLING_MAX_TIME_JIFFIES;
 265
 266         do {
 267                 ret = ib_poll_cq(cq, 1, &wc);
 268                 if (ret < 0 || wc.status)
 269                         return ret < 0 ? ret : -EINVAL;
 270                 if (ret)
 271                         break;
 272         } while (!time_after(jiffies, end));
 273
 274         if (!ret)
 275                 return -ETIMEDOUT;
 276
 277         if (wc.wr_id != WR_ID_BF)
 278                 ret = 0;
 279
 280         return ret;
 281 }
 282
 283 static int test_wc_do_send(struct mlx5_ib_dev *dev, struct ib_qp *qp)
 284 {
 285         int err, i;
 286
 287         for (i = 0; i < TEST_WC_NUM_WQES; i++) {
 288                 err = post_send_nop(dev, qp, WR_ID_BF, false);
 289                 if (err)
 290                         return err;
 291         }
 292
 293         return post_send_nop(dev, qp, WR_ID_END, true);
 294 }
 295
 296 int mlx5_ib_test_wc(struct mlx5_ib_dev *dev)
 297 {
 298         struct ib_cq_init_attr cq_attr = { .cqe = TEST_WC_NUM_WQES + 1 };
 299         int port_type_cap = MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, port_type);
 300         struct ib_qp_init_attr qp_init_attr = {
 301                 .cap = { .max_send_wr = TEST_WC_NUM_WQES },
 302                 .qp_type = IB_QPT_UD,
 303                 .sq_sig_type = IB_SIGNAL_REQ_WR,
 304                 .create_flags = MLX5_IB_QP_CREATE_WC_TEST,
 305         };
 306         struct ib_qp_attr qp_attr = { .port_num = 1 };
 307         struct ib_device *ibdev = &dev->ib_dev;
 308         struct ib_qp *qp;
 309         struct ib_cq *cq;
 310         struct ib_pd *pd;
 311         int ret;
 312
 313         if (!MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, bf))
 314                 return 0;
 315
 316         if (!dev->mdev->roce.roce_en &&
 317             port_type_cap == MLX5_CAP_PORT_TYPE_ETH) {
 318                 if (mlx5_core_is_pf(dev->mdev))
 319                         dev->wc_support = arch_can_pci_mmap_wc();
 320                 return 0;
 321         }
 322
 323         ret = mlx5_alloc_bfreg(dev->mdev, &dev->wc_bfreg, true, false);
 324         if (ret)
 325                 goto print_err;
 326
 327         if (!dev->wc_bfreg.wc)
 328                 goto out1;
 329
 330         pd = ib_alloc_pd(ibdev, 0);
 331         if (IS_ERR(pd)) {
 332                 ret = PTR_ERR(pd);
 333                 goto out1;
 334         }
 335
 336         cq = ib_create_cq(ibdev, NULL, NULL, NULL, &cq_attr);
 337         if (IS_ERR(cq)) {
 338                 ret = PTR_ERR(cq);
 339                 goto out2;
 340         }
 341
 342         qp_init_attr.recv_cq = cq;
 343         qp_init_attr.send_cq = cq;
 344         qp = ib_create_qp(pd, &qp_init_attr);
 345         if (IS_ERR(qp)) {
 346                 ret = PTR_ERR(qp);
 347                 goto out3;
 348         }
 349
 350         qp_attr.qp_state = IB_QPS_INIT;
 351         ret = ib_modify_qp(qp, &qp_attr,
 352                            IB_QP_STATE | IB_QP_PORT | IB_QP_PKEY_INDEX |
 353                                    IB_QP_QKEY);
 354         if (ret)
 355                 goto out4;
 356
 357         qp_attr.qp_state = IB_QPS_RTR;
 358         ret = ib_modify_qp(qp, &qp_attr, IB_QP_STATE);
 359         if (ret)
 360                 goto out4;
 361
 362         qp_attr.qp_state = IB_QPS_RTS;
 363         ret = ib_modify_qp(qp, &qp_attr, IB_QP_STATE | IB_QP_SQ_PSN);
 364         if (ret)
 365                 goto out4;
 366
 367         ret = test_wc_do_send(dev, qp);
 368         if (ret < 0)
 369                 goto out4;
 370
 371         ret = test_wc_poll_cq_result(dev, cq);
 372         if (ret > 0) {
 373                 dev->wc_support = true;
 374                 ret = 0;
 375         }
 376
 377 out4:
 378         ib_destroy_qp(qp);
 379 out3:
 380         ib_destroy_cq(cq);
 381 out2:
 382         ib_dealloc_pd(pd);
 383 out1:
 384         mlx5_free_bfreg(dev->mdev, &dev->wc_bfreg);
 385 print_err:
 386         if (ret)
 387                 mlx5_ib_err(
 388                         dev,
 389                         "Error %d while trying to test write-combining support\n",
 390                         ret);
 391         return ret;
 392 }