drivers/infiniband/ulp/iser/iser_memory.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2004, 2005, 2006 Voltaire, Inc. All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2013-2014 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 #include <linux/kernel.h>
  34 #include <linux/slab.h>
  35 #include <linux/mm.h>
  36 #include <linux/highmem.h>
  37 #include <linux/scatterlist.h>
  38
  39 #include "iscsi_iser.h"
  40
  41 void iser_reg_comp(struct ib_cq *cq, struct ib_wc *wc)
  42 {
  43         iser_err_comp(wc, "memreg");
  44 }
  45
  46 static struct iser_fr_desc *iser_reg_desc_get_fr(struct ib_conn *ib_conn)
  47 {
  48         struct iser_fr_pool *fr_pool = &ib_conn->fr_pool;
  49         struct iser_fr_desc *desc;
  50         unsigned long flags;
  51
  52         spin_lock_irqsave(&fr_pool->lock, flags);
  53         desc = list_first_entry(&fr_pool->list,
  54                                 struct iser_fr_desc, list);
  55         list_del(&desc->list);
  56         spin_unlock_irqrestore(&fr_pool->lock, flags);
  57
  58         return desc;
  59 }
  60
  61 static void iser_reg_desc_put_fr(struct ib_conn *ib_conn,
  62                                  struct iser_fr_desc *desc)
  63 {
  64         struct iser_fr_pool *fr_pool = &ib_conn->fr_pool;
  65         unsigned long flags;
  66
  67         spin_lock_irqsave(&fr_pool->lock, flags);
  68         list_add(&desc->list, &fr_pool->list);
  69         spin_unlock_irqrestore(&fr_pool->lock, flags);
  70 }
  71
  72 int iser_dma_map_task_data(struct iscsi_iser_task *iser_task,
  73                            enum iser_data_dir iser_dir,
  74                            enum dma_data_direction dma_dir)
  75 {
  76         struct iser_data_buf *data = &iser_task->data[iser_dir];
  77         struct ib_device *dev;
  78
  79         iser_task->dir[iser_dir] = 1;
  80         dev = iser_task->iser_conn->ib_conn.device->ib_device;
  81
  82         data->dma_nents = ib_dma_map_sg(dev, data->sg, data->size, dma_dir);
  83         if (unlikely(data->dma_nents == 0)) {
  84                 iser_err("dma_map_sg failed!!!\n");
  85                 return -EINVAL;
  86         }
  87
  88         if (scsi_prot_sg_count(iser_task->sc)) {
  89                 struct iser_data_buf *pdata = &iser_task->prot[iser_dir];
  90
  91                 pdata->dma_nents = ib_dma_map_sg(dev, pdata->sg, pdata->size, dma_dir);
  92                 if (unlikely(pdata->dma_nents == 0)) {
  93                         iser_err("protection dma_map_sg failed!!!\n");
  94                         goto out_unmap;
  95                 }
  96         }
  97
  98         return 0;
  99
 100 out_unmap:
 101         ib_dma_unmap_sg(dev, data->sg, data->size, dma_dir);
 102         return -EINVAL;
 103 }
 104
 105
 106 void iser_dma_unmap_task_data(struct iscsi_iser_task *iser_task,
 107                               enum iser_data_dir iser_dir,
 108                               enum dma_data_direction dma_dir)
 109 {
 110         struct iser_data_buf *data = &iser_task->data[iser_dir];
 111         struct ib_device *dev;
 112
 113         dev = iser_task->iser_conn->ib_conn.device->ib_device;
 114         ib_dma_unmap_sg(dev, data->sg, data->size, dma_dir);
 115
 116         if (scsi_prot_sg_count(iser_task->sc)) {
 117                 struct iser_data_buf *pdata = &iser_task->prot[iser_dir];
 118
 119                 ib_dma_unmap_sg(dev, pdata->sg, pdata->size, dma_dir);
 120         }
 121 }
 122
 123 static int iser_reg_dma(struct iser_device *device, struct iser_data_buf *mem,
 124                         struct iser_mem_reg *reg)
 125 {
 126         struct scatterlist *sg = mem->sg;
 127
 128         reg->sge.lkey = device->pd->local_dma_lkey;
 129         /*
 130          * FIXME: rework the registration code path to differentiate
 131          * rkey/lkey use cases
 132          */
 133
 134         if (device->pd->flags & IB_PD_UNSAFE_GLOBAL_RKEY)
 135                 reg->rkey = device->pd->unsafe_global_rkey;
 136         else
 137                 reg->rkey = 0;
 138         reg->sge.addr = sg_dma_address(&sg[0]);
 139         reg->sge.length = sg_dma_len(&sg[0]);
 140
 141         iser_dbg("Single DMA entry: lkey=0x%x, rkey=0x%x, addr=0x%llx,"
 142                  " length=0x%x\n", reg->sge.lkey, reg->rkey,
 143                  reg->sge.addr, reg->sge.length);
 144
 145         return 0;
 146 }
 147
 148 void iser_unreg_mem_fastreg(struct iscsi_iser_task *iser_task,
 149                             enum iser_data_dir cmd_dir)
 150 {
 151         struct iser_mem_reg *reg = &iser_task->rdma_reg[cmd_dir];
 152         struct iser_fr_desc *desc;
 153         struct ib_mr_status mr_status;
 154
 155         desc = reg->desc;
 156         if (!desc)
 157                 return;
 158
 159         /*
 160          * The signature MR cannot be invalidated and reused without checking.
 161          * libiscsi calls the check_protection transport handler only if
 162          * SCSI-Response is received. And the signature MR is not checked if
 163          * the task is completed for some other reason like a timeout or error
 164          * handling. That's why we must check the signature MR here before
 165          * putting it to the free pool.
 166          */
 167         if (unlikely(desc->sig_protected)) {
 168                 desc->sig_protected = false;
 169                 ib_check_mr_status(desc->rsc.sig_mr, IB_MR_CHECK_SIG_STATUS,
 170                                    &mr_status);
 171         }
 172         iser_reg_desc_put_fr(&iser_task->iser_conn->ib_conn, reg->desc);
 173         reg->desc = NULL;
 174 }
 175
 176 static void iser_set_dif_domain(struct scsi_cmnd *sc,
 177                                 struct ib_sig_domain *domain)
 178 {
 179         domain->sig_type = IB_SIG_TYPE_T10_DIF;
 180         domain->sig.dif.pi_interval = scsi_prot_interval(sc);
 181         domain->sig.dif.ref_tag = t10_pi_ref_tag(scsi_cmd_to_rq(sc));
 182         /*
 183          * At the moment we hard code those, but in the future
 184          * we will take them from sc.
 185          */
 186         domain->sig.dif.apptag_check_mask = 0xffff;
 187         domain->sig.dif.app_escape = true;
 188         domain->sig.dif.ref_escape = true;
 189         if (sc->prot_flags & SCSI_PROT_REF_INCREMENT)
 190                 domain->sig.dif.ref_remap = true;
 191 }
 192
 193 static int iser_set_sig_attrs(struct scsi_cmnd *sc,
 194                               struct ib_sig_attrs *sig_attrs)
 195 {
 196         switch (scsi_get_prot_op(sc)) {
 197         case SCSI_PROT_WRITE_INSERT:
 198         case SCSI_PROT_READ_STRIP:
 199                 sig_attrs->mem.sig_type = IB_SIG_TYPE_NONE;
 200                 iser_set_dif_domain(sc, &sig_attrs->wire);
 201                 sig_attrs->wire.sig.dif.bg_type = IB_T10DIF_CRC;
 202                 break;
 203         case SCSI_PROT_READ_INSERT:
 204         case SCSI_PROT_WRITE_STRIP:
 205                 sig_attrs->wire.sig_type = IB_SIG_TYPE_NONE;
 206                 iser_set_dif_domain(sc, &sig_attrs->mem);
 207                 sig_attrs->mem.sig.dif.bg_type = sc->prot_flags & SCSI_PROT_IP_CHECKSUM ?
 208                                                 IB_T10DIF_CSUM : IB_T10DIF_CRC;
 209                 break;
 210         case SCSI_PROT_READ_PASS:
 211         case SCSI_PROT_WRITE_PASS:
 212                 iser_set_dif_domain(sc, &sig_attrs->wire);
 213                 sig_attrs->wire.sig.dif.bg_type = IB_T10DIF_CRC;
 214                 iser_set_dif_domain(sc, &sig_attrs->mem);
 215                 sig_attrs->mem.sig.dif.bg_type = sc->prot_flags & SCSI_PROT_IP_CHECKSUM ?
 216                                                 IB_T10DIF_CSUM : IB_T10DIF_CRC;
 217                 break;
 218         default:
 219                 iser_err("Unsupported PI operation %d\n",
 220                          scsi_get_prot_op(sc));
 221                 return -EINVAL;
 222         }
 223
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static inline void iser_set_prot_checks(struct scsi_cmnd *sc, u8 *mask)
 228 {
 229         *mask = 0;
 230         if (sc->prot_flags & SCSI_PROT_REF_CHECK)
 231                 *mask |= IB_SIG_CHECK_REFTAG;
 232         if (sc->prot_flags & SCSI_PROT_GUARD_CHECK)
 233                 *mask |= IB_SIG_CHECK_GUARD;
 234 }
 235
 236 static inline void iser_inv_rkey(struct ib_send_wr *inv_wr, struct ib_mr *mr,
 237                                  struct ib_cqe *cqe, struct ib_send_wr *next_wr)
 238 {
 239         inv_wr->opcode = IB_WR_LOCAL_INV;
 240         inv_wr->wr_cqe = cqe;
 241         inv_wr->ex.invalidate_rkey = mr->rkey;
 242         inv_wr->send_flags = 0;
 243         inv_wr->num_sge = 0;
 244         inv_wr->next = next_wr;
 245 }
 246
 247 static int iser_reg_sig_mr(struct iscsi_iser_task *iser_task,
 248                            struct iser_data_buf *mem,
 249                            struct iser_data_buf *sig_mem,
 250                            struct iser_reg_resources *rsc,
 251                            struct iser_mem_reg *sig_reg)
 252 {
 253         struct iser_tx_desc *tx_desc = &iser_task->desc;
 254         struct ib_cqe *cqe = &iser_task->iser_conn->ib_conn.reg_cqe;
 255         struct ib_mr *mr = rsc->sig_mr;
 256         struct ib_sig_attrs *sig_attrs = mr->sig_attrs;
 257         struct ib_reg_wr *wr = &tx_desc->reg_wr;
 258         int ret;
 259
 260         memset(sig_attrs, 0, sizeof(*sig_attrs));
 261         ret = iser_set_sig_attrs(iser_task->sc, sig_attrs);
 262         if (ret)
 263                 goto err;
 264
 265         iser_set_prot_checks(iser_task->sc, &sig_attrs->check_mask);
 266
 267         if (rsc->sig_mr->need_inval)
 268                 iser_inv_rkey(&tx_desc->inv_wr, mr, cqe, &wr->wr);
 269
 270         ib_update_fast_reg_key(mr, ib_inc_rkey(mr->rkey));
 271
 272         ret = ib_map_mr_sg_pi(mr, mem->sg, mem->dma_nents, NULL,
 273                               sig_mem->sg, sig_mem->dma_nents, NULL, SZ_4K);
 274         if (unlikely(ret)) {
 275                 iser_err("failed to map PI sg (%d)\n",
 276                          mem->dma_nents + sig_mem->dma_nents);
 277                 goto err;
 278         }
 279
 280         memset(wr, 0, sizeof(*wr));
 281         wr->wr.next = &tx_desc->send_wr;
 282         wr->wr.opcode = IB_WR_REG_MR_INTEGRITY;
 283         wr->wr.wr_cqe = cqe;
 284         wr->wr.num_sge = 0;
 285         wr->wr.send_flags = 0;
 286         wr->mr = mr;
 287         wr->key = mr->rkey;
 288         wr->access = IB_ACCESS_LOCAL_WRITE |
 289                      IB_ACCESS_REMOTE_READ |
 290                      IB_ACCESS_REMOTE_WRITE;
 291         rsc->sig_mr->need_inval = true;
 292
 293         sig_reg->sge.lkey = mr->lkey;
 294         sig_reg->rkey = mr->rkey;
 295         sig_reg->sge.addr = mr->iova;
 296         sig_reg->sge.length = mr->length;
 297
 298         iser_dbg("lkey=0x%x rkey=0x%x addr=0x%llx length=%u\n",
 299                  sig_reg->sge.lkey, sig_reg->rkey, sig_reg->sge.addr,
 300                  sig_reg->sge.length);
 301 err:
 302         return ret;
 303 }
 304
 305 static int iser_fast_reg_mr(struct iscsi_iser_task *iser_task,
 306                             struct iser_data_buf *mem,
 307                             struct iser_reg_resources *rsc,
 308                             struct iser_mem_reg *reg)
 309 {
 310         struct iser_tx_desc *tx_desc = &iser_task->desc;
 311         struct ib_cqe *cqe = &iser_task->iser_conn->ib_conn.reg_cqe;
 312         struct ib_mr *mr = rsc->mr;
 313         struct ib_reg_wr *wr = &tx_desc->reg_wr;
 314         int n;
 315
 316         if (rsc->mr->need_inval)
 317                 iser_inv_rkey(&tx_desc->inv_wr, mr, cqe, &wr->wr);
 318
 319         ib_update_fast_reg_key(mr, ib_inc_rkey(mr->rkey));
 320
 321         n = ib_map_mr_sg(mr, mem->sg, mem->dma_nents, NULL, SZ_4K);
 322         if (unlikely(n != mem->dma_nents)) {
 323                 iser_err("failed to map sg (%d/%d)\n",
 324                          n, mem->dma_nents);
 325                 return n < 0 ? n : -EINVAL;
 326         }
 327
 328         wr->wr.next = &tx_desc->send_wr;
 329         wr->wr.opcode = IB_WR_REG_MR;
 330         wr->wr.wr_cqe = cqe;
 331         wr->wr.send_flags = 0;
 332         wr->wr.num_sge = 0;
 333         wr->mr = mr;
 334         wr->key = mr->rkey;
 335         wr->access = IB_ACCESS_LOCAL_WRITE  |
 336                      IB_ACCESS_REMOTE_WRITE |
 337                      IB_ACCESS_REMOTE_READ;
 338
 339         rsc->mr->need_inval = true;
 340
 341         reg->sge.lkey = mr->lkey;
 342         reg->rkey = mr->rkey;
 343         reg->sge.addr = mr->iova;
 344         reg->sge.length = mr->length;
 345
 346         iser_dbg("lkey=0x%x rkey=0x%x addr=0x%llx length=0x%x\n",
 347                  reg->sge.lkey, reg->rkey, reg->sge.addr, reg->sge.length);
 348
 349         return 0;
 350 }
 351
 352 int iser_reg_mem_fastreg(struct iscsi_iser_task *task,
 353                          enum iser_data_dir dir,
 354                          bool all_imm)
 355 {
 356         struct ib_conn *ib_conn = &task->iser_conn->ib_conn;
 357         struct iser_device *device = ib_conn->device;
 358         struct iser_data_buf *mem = &task->data[dir];
 359         struct iser_mem_reg *reg = &task->rdma_reg[dir];
 360         struct iser_fr_desc *desc;
 361         bool use_dma_key;
 362         int err;
 363
 364         use_dma_key = mem->dma_nents == 1 && (all_imm || !iser_always_reg) &&
 365                       scsi_get_prot_op(task->sc) == SCSI_PROT_NORMAL;
 366         if (use_dma_key)
 367                 return iser_reg_dma(device, mem, reg);
 368
 369         desc = iser_reg_desc_get_fr(ib_conn);
 370         if (scsi_get_prot_op(task->sc) == SCSI_PROT_NORMAL) {
 371                 err = iser_fast_reg_mr(task, mem, &desc->rsc, reg);
 372                 if (unlikely(err))
 373                         goto err_reg;
 374         } else {
 375                 err = iser_reg_sig_mr(task, mem, &task->prot[dir],
 376                                       &desc->rsc, reg);
 377                 if (unlikely(err))
 378                         goto err_reg;
 379
 380                 desc->sig_protected = true;
 381         }
 382
 383         reg->desc = desc;
 384
 385         return 0;
 386
 387 err_reg:
 388         iser_reg_desc_put_fr(ib_conn, desc);
 389
 390         return err;
 391 }