GNU Linux-libre 4.9.317-gnu1
[releases.git] / drivers / staging / lustre / lnet / klnds / o2iblnd / o2iblnd.h
1 /*
2  * GPL HEADER START
3  *
4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
8  * as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * version 2 along with this program; If not, see
18  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
19  *
20  * GPL HEADER END
21  */
22 /*
23  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
24  * Use is subject to license terms.
25  *
26  * Copyright (c) 2011, 2015, Intel Corporation.
27  */
28 /*
29  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
30  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
31  *
32  * lnet/klnds/o2iblnd/o2iblnd.h
33  *
34  * Author: Eric Barton <eric@bartonsoftware.com>
35  */
36
37 #include <linux/module.h>
38 #include <linux/kernel.h>
39 #include <linux/mm.h>
40 #include <linux/string.h>
41 #include <linux/stat.h>
42 #include <linux/errno.h>
43 #include <linux/unistd.h>
44 #include <linux/uio.h>
45 #include <linux/uaccess.h>
46
47 #include <linux/io.h>
48
49 #include <linux/fs.h>
50 #include <linux/file.h>
51 #include <linux/list.h>
52 #include <linux/kmod.h>
53 #include <linux/sysctl.h>
54 #include <linux/pci.h>
55
56 #include <net/sock.h>
57 #include <linux/in.h>
58
59 #include <rdma/rdma_cm.h>
60 #include <rdma/ib_cm.h>
61 #include <rdma/ib_verbs.h>
62 #include <rdma/ib_fmr_pool.h>
63
64 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LND
65
66 #include "../../../include/linux/libcfs/libcfs.h"
67 #include "../../../include/linux/lnet/lnet.h"
68 #include "../../../include/linux/lnet/lib-lnet.h"
69
70 #define IBLND_PEER_HASH_SIZE            101     /* # peer lists */
71 /* # scheduler loops before reschedule */
72 #define IBLND_RESCHED                   100
73
74 #define IBLND_N_SCHED                   2
75 #define IBLND_N_SCHED_HIGH              4
76
77 struct kib_tunables {
78         int *kib_dev_failover;           /* HCA failover */
79         unsigned int *kib_service;       /* IB service number */
80         int *kib_min_reconnect_interval; /* first failed connection retry... */
81         int *kib_max_reconnect_interval; /* exponentially increasing to this */
82         int *kib_cksum;                  /* checksum struct kib_msg? */
83         int *kib_timeout;                /* comms timeout (seconds) */
84         int *kib_keepalive;              /* keepalive timeout (seconds) */
85         int *kib_ntx;                    /* # tx descs */
86         char **kib_default_ipif;         /* default IPoIB interface */
87         int *kib_retry_count;
88         int *kib_rnr_retry_count;
89         int *kib_ib_mtu;                 /* IB MTU */
90         int *kib_require_priv_port;      /* accept only privileged ports */
91         int *kib_use_priv_port; /* use privileged port for active connect */
92         int *kib_nscheds;                /* # threads on each CPT */
93 };
94
95 extern struct kib_tunables  kiblnd_tunables;
96
97 #define IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1   8 /* V1 only : # messages/RDMAs in-flight */
98 #define IBLND_CREDIT_HIGHWATER_V1 7 /* V1 only : when eagerly to return credits */
99
100 #define IBLND_CREDITS_DEFAULT     8 /* default # of peer credits */
101 #define IBLND_CREDITS_MAX         ((typeof(((struct kib_msg *)0)->ibm_credits)) - 1)  /* Max # of peer credits */
102
103 /* when eagerly to return credits */
104 #define IBLND_CREDITS_HIGHWATER(t, v)   ((v) == IBLND_MSG_VERSION_1 ? \
105                                         IBLND_CREDIT_HIGHWATER_V1 : \
106                                         t->lnd_peercredits_hiw)
107
108 #define kiblnd_rdma_create_id(cb, dev, ps, qpt) rdma_create_id(current->nsproxy->net_ns, \
109                                                                cb, dev, \
110                                                                ps, qpt)
111
112 /* 2 OOB shall suffice for 1 keepalive and 1 returning credits */
113 #define IBLND_OOB_CAPABLE(v)       ((v) != IBLND_MSG_VERSION_1)
114 #define IBLND_OOB_MSGS(v)          (IBLND_OOB_CAPABLE(v) ? 2 : 0)
115
116 #define IBLND_FRAG_SHIFT        (PAGE_SHIFT - 12)       /* frag size on wire is in 4K units */
117 #define IBLND_MSG_SIZE          (4 << 10)               /* max size of queued messages (inc hdr) */
118 #define IBLND_MAX_RDMA_FRAGS    (LNET_MAX_PAYLOAD >> 12)/* max # of fragments supported in 4K size */
119
120 /************************/
121 /* derived constants... */
122 /* Pools (shared by connections on each CPT) */
123 /* These pools can grow at runtime, so don't need give a very large value */
124 #define IBLND_TX_POOL                   256
125 #define IBLND_FMR_POOL                  256
126 #define IBLND_FMR_POOL_FLUSH            192
127
128 #define IBLND_RX_MSGS(c)        \
129         ((c->ibc_queue_depth) * 2 + IBLND_OOB_MSGS(c->ibc_version))
130 #define IBLND_RX_MSG_BYTES(c)   (IBLND_RX_MSGS(c) * IBLND_MSG_SIZE)
131 #define IBLND_RX_MSG_PAGES(c)   \
132         ((IBLND_RX_MSG_BYTES(c) + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE)
133
134 /* WRs and CQEs (per connection) */
135 #define IBLND_RECV_WRS(c)       IBLND_RX_MSGS(c)
136 #define IBLND_SEND_WRS(c)       \
137         (((c->ibc_max_frags + 1) << IBLND_FRAG_SHIFT) * \
138           kiblnd_concurrent_sends(c->ibc_version, c->ibc_peer->ibp_ni))
139 #define IBLND_CQ_ENTRIES(c)     (IBLND_RECV_WRS(c) + IBLND_SEND_WRS(c))
140
141 struct kib_hca_dev;
142
143 /* o2iblnd can run over aliased interface */
144 #ifdef IFALIASZ
145 #define KIB_IFNAME_SIZE       IFALIASZ
146 #else
147 #define KIB_IFNAME_SIZE       256
148 #endif
149
150 struct kib_dev {
151         struct list_head   ibd_list;            /* chain on kib_devs */
152         struct list_head   ibd_fail_list;       /* chain on kib_failed_devs */
153         __u32              ibd_ifip;            /* IPoIB interface IP */
154
155         /* IPoIB interface name */
156         char               ibd_ifname[KIB_IFNAME_SIZE];
157         int                ibd_nnets;           /* # nets extant */
158
159         unsigned long      ibd_next_failover;
160         int                ibd_failed_failover; /* # failover failures */
161         unsigned int       ibd_failover;        /* failover in progress */
162         unsigned int ibd_can_failover; /* IPoIB interface is a bonding master */
163         struct list_head   ibd_nets;
164         struct kib_hca_dev *ibd_hdev;
165 };
166
167 struct kib_hca_dev {
168         struct rdma_cm_id  *ibh_cmid;           /* listener cmid */
169         struct ib_device   *ibh_ibdev;          /* IB device */
170         int                ibh_page_shift;      /* page shift of current HCA */
171         int                ibh_page_size;       /* page size of current HCA */
172         __u64              ibh_page_mask;       /* page mask of current HCA */
173         int                ibh_mr_shift;        /* bits shift of max MR size */
174         __u64              ibh_mr_size;         /* size of MR */
175         struct ib_mr       *ibh_mrs;            /* global MR */
176         struct ib_pd       *ibh_pd;             /* PD */
177         struct kib_dev     *ibh_dev;            /* owner */
178         atomic_t           ibh_ref;             /* refcount */
179 };
180
181 /** # of seconds to keep pool alive */
182 #define IBLND_POOL_DEADLINE     300
183 /** # of seconds to retry if allocation failed */
184 #define IBLND_POOL_RETRY        1
185
186 struct kib_pages {
187         int                ibp_npages;          /* # pages */
188         struct page        *ibp_pages[0];       /* page array */
189 };
190
191 struct kib_pool;
192 struct kib_poolset;
193
194 typedef int  (*kib_ps_pool_create_t)(struct kib_poolset *ps,
195                                      int inc, struct kib_pool **pp_po);
196 typedef void (*kib_ps_pool_destroy_t)(struct kib_pool *po);
197 typedef void (*kib_ps_node_init_t)(struct kib_pool *po, struct list_head *node);
198 typedef void (*kib_ps_node_fini_t)(struct kib_pool *po, struct list_head *node);
199
200 struct kib_net;
201
202 #define IBLND_POOL_NAME_LEN     32
203
204 struct kib_poolset {
205         spinlock_t            ps_lock;            /* serialize */
206         struct kib_net        *ps_net;            /* network it belongs to */
207         char                  ps_name[IBLND_POOL_NAME_LEN]; /* pool set name */
208         struct list_head      ps_pool_list;       /* list of pools */
209         struct list_head      ps_failed_pool_list;/* failed pool list */
210         unsigned long         ps_next_retry;      /* time stamp for retry if */
211                                                   /* failed to allocate */
212         int                   ps_increasing;      /* is allocating new pool */
213         int                   ps_pool_size;       /* new pool size */
214         int                   ps_cpt;             /* CPT id */
215
216         kib_ps_pool_create_t  ps_pool_create;     /* create a new pool */
217         kib_ps_pool_destroy_t ps_pool_destroy;    /* destroy a pool */
218         kib_ps_node_init_t    ps_node_init; /* initialize new allocated node */
219         kib_ps_node_fini_t    ps_node_fini;       /* finalize node */
220 };
221
222 struct kib_pool {
223         struct list_head      po_list;       /* chain on pool list */
224         struct list_head      po_free_list;  /* pre-allocated node */
225         struct kib_poolset      *po_owner;      /* pool_set of this pool */
226         unsigned long         po_deadline;   /* deadline of this pool */
227         int                   po_allocated;  /* # of elements in use */
228         int                   po_failed;     /* pool is created on failed HCA */
229         int                   po_size;       /* # of pre-allocated elements */
230 };
231
232 struct kib_tx_poolset {
233         struct kib_poolset      tps_poolset;            /* pool-set */
234         __u64                 tps_next_tx_cookie; /* cookie of TX */
235 };
236
237 struct kib_tx_pool {
238         struct kib_pool          tpo_pool;      /* pool */
239         struct kib_hca_dev      *tpo_hdev;      /* device for this pool */
240         struct kib_tx           *tpo_tx_descs;  /* all the tx descriptors */
241         struct kib_pages        *tpo_tx_pages;  /* premapped tx msg pages */
242 };
243
244 struct kib_fmr_poolset {
245         spinlock_t            fps_lock;            /* serialize */
246         struct kib_net        *fps_net;            /* IB network */
247         struct list_head      fps_pool_list;       /* FMR pool list */
248         struct list_head      fps_failed_pool_list;/* FMR pool list */
249         __u64                 fps_version;         /* validity stamp */
250         int                   fps_cpt;             /* CPT id */
251         int                   fps_pool_size;
252         int                   fps_flush_trigger;
253         int                   fps_cache;
254         int                   fps_increasing;      /* is allocating new pool */
255         unsigned long         fps_next_retry;      /* time stamp for retry if*/
256                                                    /* failed to allocate */
257 };
258
259 struct kib_fast_reg_descriptor { /* For fast registration */
260         struct list_head                 frd_list;
261         struct ib_send_wr                frd_inv_wr;
262         struct ib_reg_wr                 frd_fastreg_wr;
263         struct ib_mr                    *frd_mr;
264         bool                             frd_valid;
265 };
266
267 struct kib_fmr_pool {
268         struct list_head         fpo_list;      /* chain on pool list */
269         struct kib_hca_dev      *fpo_hdev;      /* device for this pool */
270         struct kib_fmr_poolset  *fpo_owner;     /* owner of this pool */
271         union {
272                 struct {
273                         struct ib_fmr_pool *fpo_fmr_pool; /* IB FMR pool */
274                 } fmr;
275                 struct { /* For fast registration */
276                         struct list_head    fpo_pool_list;
277                         int                 fpo_pool_size;
278                 } fast_reg;
279         };
280         unsigned long         fpo_deadline;        /* deadline of this pool */
281         int                   fpo_failed;          /* fmr pool is failed */
282         int                   fpo_map_count;       /* # of mapped FMR */
283         int                   fpo_is_fmr;
284 };
285
286 struct kib_fmr {
287         struct kib_fmr_pool             *fmr_pool;      /* pool of FMR */
288         struct ib_pool_fmr              *fmr_pfmr;      /* IB pool fmr */
289         struct kib_fast_reg_descriptor  *fmr_frd;
290         u32                              fmr_key;
291 };
292
293 struct kib_net {
294         struct list_head      ibn_list;       /* chain on struct kib_dev::ibd_nets */
295         __u64                 ibn_incarnation;/* my epoch */
296         int                   ibn_init;       /* initialisation state */
297         int                   ibn_shutdown;   /* shutting down? */
298
299         atomic_t              ibn_npeers;     /* # peers extant */
300         atomic_t              ibn_nconns;     /* # connections extant */
301
302         struct kib_tx_poolset   **ibn_tx_ps;    /* tx pool-set */
303         struct kib_fmr_poolset  **ibn_fmr_ps;   /* fmr pool-set */
304
305         struct kib_dev          *ibn_dev;       /* underlying IB device */
306 };
307
308 #define KIB_THREAD_SHIFT                16
309 #define KIB_THREAD_ID(cpt, tid)         ((cpt) << KIB_THREAD_SHIFT | (tid))
310 #define KIB_THREAD_CPT(id)              ((id) >> KIB_THREAD_SHIFT)
311 #define KIB_THREAD_TID(id)              ((id) & ((1UL << KIB_THREAD_SHIFT) - 1))
312
313 struct kib_sched_info {
314         spinlock_t         ibs_lock;     /* serialise */
315         wait_queue_head_t  ibs_waitq;    /* schedulers sleep here */
316         struct list_head   ibs_conns;    /* conns to check for rx completions */
317         int                ibs_nthreads; /* number of scheduler threads */
318         int                ibs_nthreads_max; /* max allowed scheduler threads */
319         int                ibs_cpt;      /* CPT id */
320 };
321
322 struct kib_data {
323         int               kib_init;           /* initialisation state */
324         int               kib_shutdown;       /* shut down? */
325         struct list_head  kib_devs;           /* IB devices extant */
326         struct list_head  kib_failed_devs;    /* list head of failed devices */
327         wait_queue_head_t kib_failover_waitq; /* schedulers sleep here */
328         atomic_t kib_nthreads;                /* # live threads */
329         rwlock_t kib_global_lock;    /* stabilize net/dev/peer/conn ops */
330         struct list_head *kib_peers; /* hash table of all my known peers */
331         int  kib_peer_hash_size;     /* size of kib_peers */
332         void *kib_connd; /* the connd task (serialisation assertions) */
333         struct list_head kib_connd_conns;   /* connections to setup/teardown */
334         struct list_head kib_connd_zombies; /* connections with zero refcount */
335         /* connections to reconnect */
336         struct list_head        kib_reconn_list;
337         /* peers wait for reconnection */
338         struct list_head        kib_reconn_wait;
339         /**
340          * The second that peers are pulled out from \a kib_reconn_wait
341          * for reconnection.
342          */
343         time64_t                kib_reconn_sec;
344
345         wait_queue_head_t kib_connd_waitq;  /* connection daemon sleeps here */
346         spinlock_t kib_connd_lock;          /* serialise */
347         struct ib_qp_attr kib_error_qpa;    /* QP->ERROR */
348         struct kib_sched_info **kib_scheds; /* percpt data for schedulers */
349 };
350
351 #define IBLND_INIT_NOTHING 0
352 #define IBLND_INIT_DATA    1
353 #define IBLND_INIT_ALL     2
354
355 /************************************************************************
356  * IB Wire message format.
357  * These are sent in sender's byte order (i.e. receiver flips).
358  */
359
360 struct kib_connparams {
361         __u16        ibcp_queue_depth;
362         __u16        ibcp_max_frags;
363         __u32        ibcp_max_msg_size;
364 } WIRE_ATTR;
365
366 struct kib_immediate_msg {
367         lnet_hdr_t   ibim_hdr;        /* portals header */
368         char         ibim_payload[0]; /* piggy-backed payload */
369 } WIRE_ATTR;
370
371 struct kib_rdma_frag {
372         __u32        rf_nob;          /* # bytes this frag */
373         __u64        rf_addr;         /* CAVEAT EMPTOR: misaligned!! */
374 } WIRE_ATTR;
375
376 struct kib_rdma_desc {
377         __u32           rd_key;       /* local/remote key */
378         __u32           rd_nfrags;    /* # fragments */
379         struct kib_rdma_frag    rd_frags[0];    /* buffer frags */
380 } WIRE_ATTR;
381
382 struct kib_putreq_msg {
383         lnet_hdr_t      ibprm_hdr;    /* portals header */
384         __u64           ibprm_cookie; /* opaque completion cookie */
385 } WIRE_ATTR;
386
387 struct kib_putack_msg {
388         __u64           ibpam_src_cookie; /* reflected completion cookie */
389         __u64           ibpam_dst_cookie; /* opaque completion cookie */
390         struct kib_rdma_desc ibpam_rd;         /* sender's sink buffer */
391 } WIRE_ATTR;
392
393 struct kib_get_msg {
394         lnet_hdr_t      ibgm_hdr;     /* portals header */
395         __u64           ibgm_cookie;  /* opaque completion cookie */
396         struct kib_rdma_desc ibgm_rd;      /* rdma descriptor */
397 } WIRE_ATTR;
398
399 struct kib_completion_msg {
400         __u64           ibcm_cookie;  /* opaque completion cookie */
401         __s32           ibcm_status;  /* < 0 failure: >= 0 length */
402 } WIRE_ATTR;
403
404 struct kib_msg {
405         /* First 2 fields fixed FOR ALL TIME */
406         __u32           ibm_magic;    /* I'm an ibnal message */
407         __u16           ibm_version;  /* this is my version number */
408
409         __u8            ibm_type;     /* msg type */
410         __u8            ibm_credits;  /* returned credits */
411         __u32           ibm_nob;      /* # bytes in whole message */
412         __u32           ibm_cksum;    /* checksum (0 == no checksum) */
413         __u64           ibm_srcnid;   /* sender's NID */
414         __u64           ibm_srcstamp; /* sender's incarnation */
415         __u64           ibm_dstnid;   /* destination's NID */
416         __u64           ibm_dststamp; /* destination's incarnation */
417
418         union {
419                 struct kib_connparams           connparams;
420                 struct kib_immediate_msg        immediate;
421                 struct kib_putreq_msg           putreq;
422                 struct kib_putack_msg           putack;
423                 struct kib_get_msg              get;
424                 struct kib_completion_msg       completion;
425         } WIRE_ATTR ibm_u;
426 } WIRE_ATTR;
427
428 #define IBLND_MSG_MAGIC     LNET_PROTO_IB_MAGIC /* unique magic */
429
430 #define IBLND_MSG_VERSION_1 0x11
431 #define IBLND_MSG_VERSION_2 0x12
432 #define IBLND_MSG_VERSION   IBLND_MSG_VERSION_2
433
434 #define IBLND_MSG_CONNREQ   0xc0        /* connection request */
435 #define IBLND_MSG_CONNACK   0xc1        /* connection acknowledge */
436 #define IBLND_MSG_NOOP      0xd0        /* nothing (just credits) */
437 #define IBLND_MSG_IMMEDIATE 0xd1        /* immediate */
438 #define IBLND_MSG_PUT_REQ   0xd2        /* putreq (src->sink) */
439 #define IBLND_MSG_PUT_NAK   0xd3        /* completion (sink->src) */
440 #define IBLND_MSG_PUT_ACK   0xd4        /* putack (sink->src) */
441 #define IBLND_MSG_PUT_DONE  0xd5        /* completion (src->sink) */
442 #define IBLND_MSG_GET_REQ   0xd6        /* getreq (sink->src) */
443 #define IBLND_MSG_GET_DONE  0xd7        /* completion (src->sink: all OK) */
444
445 struct kib_rej {
446         __u32            ibr_magic;       /* sender's magic */
447         __u16            ibr_version;     /* sender's version */
448         __u8             ibr_why;         /* reject reason */
449         __u8             ibr_padding;     /* padding */
450         __u64            ibr_incarnation; /* incarnation of peer */
451         struct kib_connparams ibr_cp;          /* connection parameters */
452 } WIRE_ATTR;
453
454 /* connection rejection reasons */
455 #define IBLND_REJECT_CONN_RACE      1 /* You lost connection race */
456 #define IBLND_REJECT_NO_RESOURCES   2 /* Out of memory/conns etc */
457 #define IBLND_REJECT_FATAL          3 /* Anything else */
458 #define IBLND_REJECT_CONN_UNCOMPAT  4 /* incompatible version peer */
459 #define IBLND_REJECT_CONN_STALE     5 /* stale peer */
460 /* peer's rdma frags doesn't match mine */
461 #define IBLND_REJECT_RDMA_FRAGS     6
462 /* peer's msg queue size doesn't match mine */
463 #define IBLND_REJECT_MSG_QUEUE_SIZE 7
464
465 /***********************************************************************/
466
467 struct kib_rx {                                 /* receive message */
468         struct list_head       rx_list;       /* queue for attention */
469         struct kib_conn        *rx_conn;      /* owning conn */
470         int                    rx_nob; /* # bytes received (-1 while posted) */
471         enum ib_wc_status      rx_status;     /* completion status */
472         struct kib_msg          *rx_msg;        /* message buffer (host vaddr) */
473         __u64                  rx_msgaddr;    /* message buffer (I/O addr) */
474         DECLARE_PCI_UNMAP_ADDR(rx_msgunmap);  /* for dma_unmap_single() */
475         struct ib_recv_wr      rx_wrq;        /* receive work item... */
476         struct ib_sge          rx_sge;        /* ...and its memory */
477 };
478
479 #define IBLND_POSTRX_DONT_POST    0 /* don't post */
480 #define IBLND_POSTRX_NO_CREDIT    1 /* post: no credits */
481 #define IBLND_POSTRX_PEER_CREDIT  2 /* post: give peer back 1 credit */
482 #define IBLND_POSTRX_RSRVD_CREDIT 3 /* post: give self back 1 reserved credit */
483
484 struct kib_tx {                                 /* transmit message */
485         struct list_head      tx_list; /* queue on idle_txs ibc_tx_queue etc. */
486         struct kib_tx_pool      *tx_pool;       /* pool I'm from */
487         struct kib_conn       *tx_conn;       /* owning conn */
488         short                 tx_sending;     /* # tx callbacks outstanding */
489         short                 tx_queued;      /* queued for sending */
490         short                 tx_waiting;     /* waiting for peer */
491         int                   tx_status;      /* LNET completion status */
492         unsigned long         tx_deadline;    /* completion deadline */
493         __u64                 tx_cookie;      /* completion cookie */
494         lnet_msg_t *tx_lntmsg[2]; /* lnet msgs to finalize on completion */
495         struct kib_msg        *tx_msg;        /* message buffer (host vaddr) */
496         __u64                 tx_msgaddr;     /* message buffer (I/O addr) */
497         DECLARE_PCI_UNMAP_ADDR(tx_msgunmap);  /* for dma_unmap_single() */
498         int                   tx_nwrq;        /* # send work items */
499         struct ib_rdma_wr     *tx_wrq;        /* send work items... */
500         struct ib_sge         *tx_sge;        /* ...and their memory */
501         struct kib_rdma_desc  *tx_rd;         /* rdma descriptor */
502         int                   tx_nfrags;      /* # entries in... */
503         struct scatterlist    *tx_frags;      /* dma_map_sg descriptor */
504         __u64                 *tx_pages;      /* rdma phys page addrs */
505         struct kib_fmr        fmr;            /* FMR */
506         int                   tx_dmadir;      /* dma direction */
507 };
508
509 struct kib_connvars {
510         struct kib_msg cv_msg; /* connection-in-progress variables */
511 };
512
513 struct kib_conn {
514         struct kib_sched_info *ibc_sched;      /* scheduler information */
515         struct kib_peer       *ibc_peer;       /* owning peer */
516         struct kib_hca_dev         *ibc_hdev;       /* HCA bound on */
517         struct list_head ibc_list;             /* stash on peer's conn list */
518         struct list_head      ibc_sched_list;  /* schedule for attention */
519         __u16                 ibc_version;     /* version of connection */
520         /* reconnect later */
521         __u16                   ibc_reconnect:1;
522         __u64                 ibc_incarnation; /* which instance of the peer */
523         atomic_t              ibc_refcount;    /* # users */
524         int                   ibc_state;       /* what's happening */
525         int                   ibc_nsends_posted; /* # uncompleted sends */
526         int                   ibc_noops_posted;  /* # uncompleted NOOPs */
527         int                   ibc_credits;     /* # credits I have */
528         int                   ibc_outstanding_credits; /* # credits to return */
529         int                   ibc_reserved_credits; /* # ACK/DONE msg credits */
530         int                   ibc_comms_error; /* set on comms error */
531         /* connections queue depth */
532         __u16                 ibc_queue_depth;
533         /* connections max frags */
534         __u16                 ibc_max_frags;
535         unsigned int          ibc_nrx:16;      /* receive buffers owned */
536         unsigned int          ibc_scheduled:1; /* scheduled for attention */
537         unsigned int          ibc_ready:1;     /* CQ callback fired */
538         unsigned long         ibc_last_send;   /* time of last send */
539         struct list_head      ibc_connd_list;  /* link chain for */
540                                                /* kiblnd_check_conns only */
541         struct list_head ibc_early_rxs; /* rxs completed before ESTABLISHED */
542         struct list_head ibc_tx_noops;         /* IBLND_MSG_NOOPs for */
543                                                /* IBLND_MSG_VERSION_1 */
544         struct list_head ibc_tx_queue;         /* sends that need a credit */
545         struct list_head ibc_tx_queue_nocred;  /* sends that don't need a */
546                                                /* credit */
547         struct list_head ibc_tx_queue_rsrvd;   /* sends that need to */
548                                                /* reserve an ACK/DONE msg */
549         struct list_head ibc_active_txs; /* active tx awaiting completion */
550         spinlock_t            ibc_lock;        /* serialise */
551         struct kib_rx              *ibc_rxs;        /* the rx descs */
552         struct kib_pages           *ibc_rx_pages;   /* premapped rx msg pages */
553
554         struct rdma_cm_id     *ibc_cmid;       /* CM id */
555         struct ib_cq          *ibc_cq;         /* completion queue */
556
557         struct kib_connvars     *ibc_connvars;  /* in-progress connection state */
558 };
559
560 #define IBLND_CONN_INIT           0      /* being initialised */
561 #define IBLND_CONN_ACTIVE_CONNECT 1      /* active sending req */
562 #define IBLND_CONN_PASSIVE_WAIT   2      /* passive waiting for rtu */
563 #define IBLND_CONN_ESTABLISHED    3      /* connection established */
564 #define IBLND_CONN_CLOSING        4      /* being closed */
565 #define IBLND_CONN_DISCONNECTED   5      /* disconnected */
566
567 struct kib_peer {
568         struct list_head ibp_list;        /* stash on global peer list */
569         lnet_nid_t       ibp_nid;         /* who's on the other end(s) */
570         lnet_ni_t        *ibp_ni;         /* LNet interface */
571         struct list_head ibp_conns;       /* all active connections */
572         struct list_head ibp_tx_queue;    /* msgs waiting for a conn */
573         __u64            ibp_incarnation; /* incarnation of peer */
574         /* when (in jiffies) I was last alive */
575         unsigned long           ibp_last_alive;
576         /* # users */
577         atomic_t                ibp_refcount;
578         /* version of peer */
579         __u16                   ibp_version;
580         /* current passive connection attempts */
581         unsigned short          ibp_accepting;
582         /* current active connection attempts */
583         unsigned short          ibp_connecting;
584         /* reconnect this peer later */
585         unsigned short          ibp_reconnecting:1;
586         /* counter of how many times we triggered a conn race */
587         unsigned char           ibp_races;
588         /* # consecutive reconnection attempts to this peer */
589         unsigned int            ibp_reconnected;
590         /* errno on closing this peer */
591         int              ibp_error;
592         /* max map_on_demand */
593         __u16            ibp_max_frags;
594         /* max_peer_credits */
595         __u16            ibp_queue_depth;
596 };
597
598 extern struct kib_data kiblnd_data;
599
600 void kiblnd_hdev_destroy(struct kib_hca_dev *hdev);
601
602 int kiblnd_msg_queue_size(int version, struct lnet_ni *ni);
603
604 /* max # of fragments configured by user */
605 static inline int
606 kiblnd_cfg_rdma_frags(struct lnet_ni *ni)
607 {
608         struct lnet_ioctl_config_o2iblnd_tunables *tunables;
609         int mod;
610
611         tunables = &ni->ni_lnd_tunables->lt_tun_u.lt_o2ib;
612         mod = tunables->lnd_map_on_demand;
613         return mod ? mod : IBLND_MAX_RDMA_FRAGS >> IBLND_FRAG_SHIFT;
614 }
615
616 static inline int
617 kiblnd_rdma_frags(int version, struct lnet_ni *ni)
618 {
619         return version == IBLND_MSG_VERSION_1 ?
620                           (IBLND_MAX_RDMA_FRAGS >> IBLND_FRAG_SHIFT) :
621                           kiblnd_cfg_rdma_frags(ni);
622 }
623
624 static inline int
625 kiblnd_concurrent_sends(int version, struct lnet_ni *ni)
626 {
627         struct lnet_ioctl_config_o2iblnd_tunables *tunables;
628         int concurrent_sends;
629
630         tunables = &ni->ni_lnd_tunables->lt_tun_u.lt_o2ib;
631         concurrent_sends = tunables->lnd_concurrent_sends;
632
633         if (version == IBLND_MSG_VERSION_1) {
634                 if (concurrent_sends > IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1 * 2)
635                         return IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1 * 2;
636
637                 if (concurrent_sends < IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1 / 2)
638                         return IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1 / 2;
639         }
640
641         return concurrent_sends;
642 }
643
644 static inline void
645 kiblnd_hdev_addref_locked(struct kib_hca_dev *hdev)
646 {
647         LASSERT(atomic_read(&hdev->ibh_ref) > 0);
648         atomic_inc(&hdev->ibh_ref);
649 }
650
651 static inline void
652 kiblnd_hdev_decref(struct kib_hca_dev *hdev)
653 {
654         LASSERT(atomic_read(&hdev->ibh_ref) > 0);
655         if (atomic_dec_and_test(&hdev->ibh_ref))
656                 kiblnd_hdev_destroy(hdev);
657 }
658
659 static inline int
660 kiblnd_dev_can_failover(struct kib_dev *dev)
661 {
662         if (!list_empty(&dev->ibd_fail_list)) /* already scheduled */
663                 return 0;
664
665         if (!*kiblnd_tunables.kib_dev_failover) /* disabled */
666                 return 0;
667
668         if (*kiblnd_tunables.kib_dev_failover > 1) /* force failover */
669                 return 1;
670
671         return dev->ibd_can_failover;
672 }
673
674 #define kiblnd_conn_addref(conn)                                \
675 do {                                                        \
676         CDEBUG(D_NET, "conn[%p] (%d)++\n",                    \
677                (conn), atomic_read(&(conn)->ibc_refcount)); \
678         atomic_inc(&(conn)->ibc_refcount);                \
679 } while (0)
680
681 #define kiblnd_conn_decref(conn)                                        \
682 do {                                                                    \
683         unsigned long flags;                                            \
684                                                                         \
685         CDEBUG(D_NET, "conn[%p] (%d)--\n",                              \
686                (conn), atomic_read(&(conn)->ibc_refcount));             \
687         LASSERT_ATOMIC_POS(&(conn)->ibc_refcount);                      \
688         if (atomic_dec_and_test(&(conn)->ibc_refcount)) {               \
689                 spin_lock_irqsave(&kiblnd_data.kib_connd_lock, flags);  \
690                 list_add_tail(&(conn)->ibc_list,                        \
691                                   &kiblnd_data.kib_connd_zombies);      \
692                 wake_up(&kiblnd_data.kib_connd_waitq);          \
693                 spin_unlock_irqrestore(&kiblnd_data.kib_connd_lock, flags);\
694         }                                                               \
695 } while (0)
696
697 #define kiblnd_peer_addref(peer)                                \
698 do {                                                        \
699         CDEBUG(D_NET, "peer[%p] -> %s (%d)++\n",                \
700                (peer), libcfs_nid2str((peer)->ibp_nid),  \
701                atomic_read(&(peer)->ibp_refcount));     \
702         atomic_inc(&(peer)->ibp_refcount);                \
703 } while (0)
704
705 #define kiblnd_peer_decref(peer)                                \
706 do {                                                        \
707         CDEBUG(D_NET, "peer[%p] -> %s (%d)--\n",                \
708                (peer), libcfs_nid2str((peer)->ibp_nid),  \
709                atomic_read(&(peer)->ibp_refcount));     \
710         LASSERT_ATOMIC_POS(&(peer)->ibp_refcount);            \
711         if (atomic_dec_and_test(&(peer)->ibp_refcount))     \
712                 kiblnd_destroy_peer(peer);                    \
713 } while (0)
714
715 static inline bool
716 kiblnd_peer_connecting(struct kib_peer *peer)
717 {
718         return peer->ibp_connecting ||
719                peer->ibp_reconnecting ||
720                peer->ibp_accepting;
721 }
722
723 static inline bool
724 kiblnd_peer_idle(struct kib_peer *peer)
725 {
726         return !kiblnd_peer_connecting(peer) && list_empty(&peer->ibp_conns);
727 }
728
729 static inline struct list_head *
730 kiblnd_nid2peerlist(lnet_nid_t nid)
731 {
732         unsigned int hash =
733                 ((unsigned int)nid) % kiblnd_data.kib_peer_hash_size;
734
735         return &kiblnd_data.kib_peers[hash];
736 }
737
738 static inline int
739 kiblnd_peer_active(struct kib_peer *peer)
740 {
741         /* Am I in the peer hash table? */
742         return !list_empty(&peer->ibp_list);
743 }
744
745 static inline struct kib_conn *
746 kiblnd_get_conn_locked(struct kib_peer *peer)
747 {
748         LASSERT(!list_empty(&peer->ibp_conns));
749
750         /* just return the first connection */
751         return list_entry(peer->ibp_conns.next, struct kib_conn, ibc_list);
752 }
753
754 static inline int
755 kiblnd_send_keepalive(struct kib_conn *conn)
756 {
757         return (*kiblnd_tunables.kib_keepalive > 0) &&
758                 cfs_time_after(jiffies, conn->ibc_last_send +
759                                msecs_to_jiffies(*kiblnd_tunables.kib_keepalive *
760                                                 MSEC_PER_SEC));
761 }
762
763 static inline int
764 kiblnd_need_noop(struct kib_conn *conn)
765 {
766         struct lnet_ioctl_config_o2iblnd_tunables *tunables;
767         lnet_ni_t *ni = conn->ibc_peer->ibp_ni;
768
769         LASSERT(conn->ibc_state >= IBLND_CONN_ESTABLISHED);
770         tunables = &ni->ni_lnd_tunables->lt_tun_u.lt_o2ib;
771
772         if (conn->ibc_outstanding_credits <
773             IBLND_CREDITS_HIGHWATER(tunables, conn->ibc_version) &&
774             !kiblnd_send_keepalive(conn))
775                 return 0; /* No need to send NOOP */
776
777         if (IBLND_OOB_CAPABLE(conn->ibc_version)) {
778                 if (!list_empty(&conn->ibc_tx_queue_nocred))
779                         return 0; /* NOOP can be piggybacked */
780
781                 /* No tx to piggyback NOOP onto or no credit to send a tx */
782                 return (list_empty(&conn->ibc_tx_queue) ||
783                         !conn->ibc_credits);
784         }
785
786         if (!list_empty(&conn->ibc_tx_noops) || /* NOOP already queued */
787             !list_empty(&conn->ibc_tx_queue_nocred) || /* piggyback NOOP */
788             !conn->ibc_credits)             /* no credit */
789                 return 0;
790
791         if (conn->ibc_credits == 1 &&      /* last credit reserved for */
792             !conn->ibc_outstanding_credits) /* giving back credits */
793                 return 0;
794
795         /* No tx to piggyback NOOP onto or no credit to send a tx */
796         return (list_empty(&conn->ibc_tx_queue) || conn->ibc_credits == 1);
797 }
798
799 static inline void
800 kiblnd_abort_receives(struct kib_conn *conn)
801 {
802         ib_modify_qp(conn->ibc_cmid->qp,
803                      &kiblnd_data.kib_error_qpa, IB_QP_STATE);
804 }
805
806 static inline const char *
807 kiblnd_queue2str(struct kib_conn *conn, struct list_head *q)
808 {
809         if (q == &conn->ibc_tx_queue)
810                 return "tx_queue";
811
812         if (q == &conn->ibc_tx_queue_rsrvd)
813                 return "tx_queue_rsrvd";
814
815         if (q == &conn->ibc_tx_queue_nocred)
816                 return "tx_queue_nocred";
817
818         if (q == &conn->ibc_active_txs)
819                 return "active_txs";
820
821         LBUG();
822         return NULL;
823 }
824
825 /* CAVEAT EMPTOR: We rely on descriptor alignment to allow us to use the */
826 /* lowest bits of the work request id to stash the work item type. */
827
828 #define IBLND_WID_INVAL 0
829 #define IBLND_WID_TX    1
830 #define IBLND_WID_RX    2
831 #define IBLND_WID_RDMA  3
832 #define IBLND_WID_MR    4
833 #define IBLND_WID_MASK  7UL
834
835 static inline __u64
836 kiblnd_ptr2wreqid(void *ptr, int type)
837 {
838         unsigned long lptr = (unsigned long)ptr;
839
840         LASSERT(!(lptr & IBLND_WID_MASK));
841         LASSERT(!(type & ~IBLND_WID_MASK));
842         return (__u64)(lptr | type);
843 }
844
845 static inline void *
846 kiblnd_wreqid2ptr(__u64 wreqid)
847 {
848         return (void *)(((unsigned long)wreqid) & ~IBLND_WID_MASK);
849 }
850
851 static inline int
852 kiblnd_wreqid2type(__u64 wreqid)
853 {
854         return wreqid & IBLND_WID_MASK;
855 }
856
857 static inline void
858 kiblnd_set_conn_state(struct kib_conn *conn, int state)
859 {
860         conn->ibc_state = state;
861         mb();
862 }
863
864 static inline void
865 kiblnd_init_msg(struct kib_msg *msg, int type, int body_nob)
866 {
867         msg->ibm_type = type;
868         msg->ibm_nob  = offsetof(struct kib_msg, ibm_u) + body_nob;
869 }
870
871 static inline int
872 kiblnd_rd_size(struct kib_rdma_desc *rd)
873 {
874         int   i;
875         int   size;
876
877         for (i = size = 0; i < rd->rd_nfrags; i++)
878                 size += rd->rd_frags[i].rf_nob;
879
880         return size;
881 }
882
883 static inline __u64
884 kiblnd_rd_frag_addr(struct kib_rdma_desc *rd, int index)
885 {
886         return rd->rd_frags[index].rf_addr;
887 }
888
889 static inline __u32
890 kiblnd_rd_frag_size(struct kib_rdma_desc *rd, int index)
891 {
892         return rd->rd_frags[index].rf_nob;
893 }
894
895 static inline __u32
896 kiblnd_rd_frag_key(struct kib_rdma_desc *rd, int index)
897 {
898         return rd->rd_key;
899 }
900
901 static inline int
902 kiblnd_rd_consume_frag(struct kib_rdma_desc *rd, int index, __u32 nob)
903 {
904         if (nob < rd->rd_frags[index].rf_nob) {
905                 rd->rd_frags[index].rf_addr += nob;
906                 rd->rd_frags[index].rf_nob  -= nob;
907         } else {
908                 index++;
909         }
910
911         return index;
912 }
913
914 static inline int
915 kiblnd_rd_msg_size(struct kib_rdma_desc *rd, int msgtype, int n)
916 {
917         LASSERT(msgtype == IBLND_MSG_GET_REQ ||
918                 msgtype == IBLND_MSG_PUT_ACK);
919
920         return msgtype == IBLND_MSG_GET_REQ ?
921                offsetof(struct kib_get_msg, ibgm_rd.rd_frags[n]) :
922                offsetof(struct kib_putack_msg, ibpam_rd.rd_frags[n]);
923 }
924
925 static inline __u64
926 kiblnd_dma_mapping_error(struct ib_device *dev, u64 dma_addr)
927 {
928         return ib_dma_mapping_error(dev, dma_addr);
929 }
930
931 static inline __u64 kiblnd_dma_map_single(struct ib_device *dev,
932                                           void *msg, size_t size,
933                                           enum dma_data_direction direction)
934 {
935         return ib_dma_map_single(dev, msg, size, direction);
936 }
937
938 static inline void kiblnd_dma_unmap_single(struct ib_device *dev,
939                                            __u64 addr, size_t size,
940                                           enum dma_data_direction direction)
941 {
942         ib_dma_unmap_single(dev, addr, size, direction);
943 }
944
945 #define KIBLND_UNMAP_ADDR_SET(p, m, a)  do {} while (0)
946 #define KIBLND_UNMAP_ADDR(p, m, a)      (a)
947
948 static inline int kiblnd_dma_map_sg(struct ib_device *dev,
949                                     struct scatterlist *sg, int nents,
950                                     enum dma_data_direction direction)
951 {
952         return ib_dma_map_sg(dev, sg, nents, direction);
953 }
954
955 static inline void kiblnd_dma_unmap_sg(struct ib_device *dev,
956                                        struct scatterlist *sg, int nents,
957                                        enum dma_data_direction direction)
958 {
959         ib_dma_unmap_sg(dev, sg, nents, direction);
960 }
961
962 static inline __u64 kiblnd_sg_dma_address(struct ib_device *dev,
963                                           struct scatterlist *sg)
964 {
965         return ib_sg_dma_address(dev, sg);
966 }
967
968 static inline unsigned int kiblnd_sg_dma_len(struct ib_device *dev,
969                                              struct scatterlist *sg)
970 {
971         return ib_sg_dma_len(dev, sg);
972 }
973
974 /* XXX We use KIBLND_CONN_PARAM(e) as writable buffer, it's not strictly */
975 /* right because OFED1.2 defines it as const, to use it we have to add */
976 /* (void *) cast to overcome "const" */
977
978 #define KIBLND_CONN_PARAM(e)     ((e)->param.conn.private_data)
979 #define KIBLND_CONN_PARAM_LEN(e) ((e)->param.conn.private_data_len)
980
981 struct ib_mr *kiblnd_find_rd_dma_mr(struct lnet_ni *ni, struct kib_rdma_desc *rd,
982                                     int negotiated_nfrags);
983 void kiblnd_map_rx_descs(struct kib_conn *conn);
984 void kiblnd_unmap_rx_descs(struct kib_conn *conn);
985 void kiblnd_pool_free_node(struct kib_pool *pool, struct list_head *node);
986 struct list_head *kiblnd_pool_alloc_node(struct kib_poolset *ps);
987
988 int  kiblnd_fmr_pool_map(struct kib_fmr_poolset *fps, struct kib_tx *tx,
989                          struct kib_rdma_desc *rd, __u32 nob, __u64 iov,
990                          struct kib_fmr *fmr);
991 void kiblnd_fmr_pool_unmap(struct kib_fmr *fmr, int status);
992
993 int kiblnd_tunables_setup(struct lnet_ni *ni);
994 void kiblnd_tunables_init(void);
995
996 int  kiblnd_connd(void *arg);
997 int  kiblnd_scheduler(void *arg);
998 int  kiblnd_thread_start(int (*fn)(void *arg), void *arg, char *name);
999 int  kiblnd_failover_thread(void *arg);
1000
1001 int  kiblnd_alloc_pages(struct kib_pages **pp, int cpt, int npages);
1002
1003 int  kiblnd_cm_callback(struct rdma_cm_id *cmid,
1004                         struct rdma_cm_event *event);
1005 int  kiblnd_translate_mtu(int value);
1006
1007 int  kiblnd_dev_failover(struct kib_dev *dev);
1008 int  kiblnd_create_peer(lnet_ni_t *ni, struct kib_peer **peerp, lnet_nid_t nid);
1009 void kiblnd_destroy_peer(struct kib_peer *peer);
1010 bool kiblnd_reconnect_peer(struct kib_peer *peer);
1011 void kiblnd_destroy_dev(struct kib_dev *dev);
1012 void kiblnd_unlink_peer_locked(struct kib_peer *peer);
1013 struct kib_peer *kiblnd_find_peer_locked(lnet_nid_t nid);
1014 int  kiblnd_close_stale_conns_locked(struct kib_peer *peer,
1015                                      int version, __u64 incarnation);
1016 int  kiblnd_close_peer_conns_locked(struct kib_peer *peer, int why);
1017
1018 struct kib_conn *kiblnd_create_conn(struct kib_peer *peer,
1019                                     struct rdma_cm_id *cmid,
1020                                     int state, int version);
1021 void kiblnd_destroy_conn(struct kib_conn *conn);
1022 void kiblnd_close_conn(struct kib_conn *conn, int error);
1023 void kiblnd_close_conn_locked(struct kib_conn *conn, int error);
1024
1025 void kiblnd_launch_tx(lnet_ni_t *ni, struct kib_tx *tx, lnet_nid_t nid);
1026 void kiblnd_txlist_done(lnet_ni_t *ni, struct list_head *txlist,
1027                         int status);
1028
1029 void kiblnd_qp_event(struct ib_event *event, void *arg);
1030 void kiblnd_cq_event(struct ib_event *event, void *arg);
1031 void kiblnd_cq_completion(struct ib_cq *cq, void *arg);
1032
1033 void kiblnd_pack_msg(lnet_ni_t *ni, struct kib_msg *msg, int version,
1034                      int credits, lnet_nid_t dstnid, __u64 dststamp);
1035 int  kiblnd_unpack_msg(struct kib_msg *msg, int nob);
1036 int  kiblnd_post_rx(struct kib_rx *rx, int credit);
1037
1038 int  kiblnd_send(lnet_ni_t *ni, void *private, lnet_msg_t *lntmsg);
1039 int  kiblnd_recv(lnet_ni_t *ni, void *private, lnet_msg_t *lntmsg, int delayed,
1040                  struct iov_iter *to, unsigned int rlen);